RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL, EXPERIÊNCIA Massa Mola (Sistema Massa-Mola)

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RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL 
EXPERIÊNCIA: Massa Mola (Sistema Massa-Mola) 
1. TÍTULO 
Determinação da Constante Elástica de uma Mola pelos Métodos Estático e 
Dinâmico 
2. OBJETIVOS 
• Determinar a constante elástica (k) de uma mola helicoidal através do 
método estático (Lei de Hooke). 
• Determinar a constante elástica (k) da mesma mola através do método 
dinâmico (oscilações). 
• Comparar os valores obtidos experimentalmente. 
3. INTRODUÇÃO TEÓRICA 
Sistemas massa-mola são fundamentais para o estudo do movimento harmônico 
simples (MHS). Quando uma força F é aplicada a uma mola, ela sofre uma 
deformação x. A Lei de Hooke estabelece que, dentro do limite elástico, a força 
deformadora é proporcional à deformação sofrida : 
𝐹 = −𝑘 ⋅ 𝑥 
Onde k é a constante elástica da mola (característica do material e geometria) e o 
sinal negativo indica que a força é restauradora. 
Quando um corpo de massa m é acoplado a uma mola e deslocado de sua 
posição de equilíbrio, o sistema passa a oscilar em MHS. O período T de oscilação 
para um sistema massa-mola ideal (mola sem massa) é dado por : 
𝑇 = 2𝜋√
𝑚
𝑘
 
Elevando ambos os termos ao quadrado, obtém-se uma relação linear: 𝑇2 =
4𝜋2
𝑘
𝑚. Dessa forma, plotando um gráfico de 𝑇2 versus m, a constante k pode ser 
obtida a partir do coeficiente angular da reta. 
4. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS 
• Suporte universal com haste e garra 
• Mola helicoidal 
• Conjunto de massas (pesos) com valores conhecidos 
• Porta-peso (suporte para as massas) 
• Régua milimetrada 
• Cronômetro 
• Balança (para conferir as massas, se necessário) 
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Parte 1: Método Estático 
1. Pendure a mola no suporte universal e, na sua extremidade inferior, 
pendure o porta-peso (massa inicial). 
2. Meça a posição inicial da extremidade inferior da mola na régua (𝑥0). 
3. Adicione uma massa conhecida (𝑚1) ao porta-peso e meça a nova posição 
(𝑥1). A deformação será Δ𝑥1 = 𝑥1 − 𝑥0. 
4. Repita o procedimento para diferentes massas (𝑚2, 𝑚3, . ..), anotando as 
respectivas deformações . 
5. Calcule a força peso (F = m.g) para cada massa. 
Parte 2: Método Dinâmico 
1. Com uma massa m pendurada na mola (a partir do método estático), 
desloque-a verticalmente de sua posição de equilíbrio e solte, fazendo-a 
oscilar. 
2. Com o cronômetro, meça o tempo total para um número determinado de 
oscilações (ex: 10 oscilações) . 
3. Calcule o período T (tempo total / nº de oscilações). 
4. Repita o procedimento para diferentes massas. Lembre-se de que a massa 
oscilante é a massa do porta-peso somada às massas adicionadas . 
6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Tabela 1: Dados do Método Estático (Lei de Hooke) 
Massa 
(kg) 
Força 
Peso (N) 
Posição 
Inicial 𝑥0 (m) 
Posição 
Final (m) 
Deformação x 
(m) 
0,0200 0,196 0,0580 0,1160 0,0580 
0,0320 0,313 0,0580 0,1390 0,0810 
... ... ... ... ... 
Tabela 2: Dados do Método Dinâmico (MHS) 
Massa (kg) Tempo para 10 oscilações (s) Período T (s) 𝑇2 (𝑠2) 
0,0200 5,80 0,580 0,3364 
0,0320 7,10 0,710 0,5041 
... ... ... ... 
Gráficos e Análises: 
• Estático: Construa um gráfico de Força (N) x Deformação (m). A constante 
elástica k será o coeficiente angular da reta (uma vez que F = k.x) . 
• Dinâmico: Construa um gráfico de 𝑇2 (𝑠2) x Massa (kg). A constante 
elástica k pode ser obtida pela relação 𝑘 =
4𝜋2
𝑎
, onde a é o coeficiente 
angular da reta. 
Discussão: 
Os valores de k obtidos pelos dois métodos devem ser comparados. Diferenças 
podem ser atribuídas à massa da mola (que foi desprezada na teoria), ao 
amortecimento do sistema (resistência do ar) e a erros de cronometragem (tempo 
de reação) . 
7. CONCLUSÃO 
O experimento permitiu determinar a constante elástica de uma mola por dois 
procedimentos distintos. Ambos os métodos confirmaram a relação linear 
prevista pela Lei de Hooke e pela teoria do movimento harmônico simples. A 
comparação dos resultados mostrou-se satisfatória dentro das margens de erro 
experimental . 
8. REFERÊNCIAS 
• HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. Vol. 2: 
Gravitação, Ondas e Termodinâmica. Rio de Janeiro: LTC. 
• YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física II: Termodinâmica e Ondas. São 
Paulo: Addison Wesley.