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Estudo experimental do movimento harmônico simples de um sistema massa-mola em função do diâmetro da mola

O movimento harmônico simples de um sistema massa-mola geralmente mostra um comportamento que é fortemente determinado pelos parâmetros geométricos da mola. Neste trabalho estuda-se o comportamento oscilatório de um sistema massa-mola considerando o efeito da variação do valor médio do diâmetro Φ da mola na constante elástica k, a frequência angular ω, o fator de amortecimento γ e a dinâmica das oscilações. Nós encontramos que a constante elástica k é proporcional a Φ- 3, enquanto a frequência ω0 é proporcional a Φ- 3 / 2, e que γ diminui quando Φ aumenta. Também se mostram as diferenças encontradas no valor da frequência angular ω quando as molas são consideradas ideais (sem massa), levando em conta a massa efetiva da mola, e levando em conta o amortecimento das oscilações. Esta experiência oferece aos estudantes a possibilidade de compreender as diferenças nos modelos teóricos que levam em conta correções que são bem conhecidas para determinar a frequência das oscilações de um sistema massa-mola.

sistema massa-mola; lei de Hooke; constante elástica; movimento harmônico simples; amortecimento


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