Massa sobre uma mola: Movimento Harmônico Simples

1 · Prever

Se você duplicar a massa pendurada na mola, o período de oscilação duplicará?

• O período dobra.
• O período permanece o mesmo.
• O período aumenta, mas menos que o dobro.

2 · Preparar

1. Abra a predefinição Mass-on-Spring no módulo Mecânica. Uma bola (o peso suspenso) está pendurada em uma mola ancorada acima dela.
2. Observe a sonda de velocidade já acoplada ao pêndulo — ela informa a velocidade instantânea do pêndulo à medida que ele oscila.
3. Para cada linha, defina a massa do pêndulo e a rigidez da mola, puxe o pêndulo levemente para baixo, solte-o e deixe-o oscilar e assentar.

3 · Coletar Dados

Faça um gráfico do período T (s) em relação à massa m (kg) para suas três tentativas. O relação é uma linha reta? Em vez disso, tente representar graficamente T contra √m - o que você percebe?

4 · Analisar

1. Usando T = 2π√(m/k), calcule o período de cada linha e compare-o com o valor cronometrado no simulador.
2. As linhas 1 e 3 têm massas em uma proporção 1:4 . Por qual fator o período mudou? Isso corresponde a √4 = 2?

5 · Aprofundar

1. Se você aumentasse a constante elástica k em vez da massa, o período aumentaria ou diminuiria? Esboce a tendência que você espera.
2. O peso fica visivelmente mais baixo sob a gravidade (extensão de equilíbrio = mg/k), mas a gravidade g não aparece em T = 2π√(m/k). Explique por que o período não é afetado pela gravidade, embora a posição de equilíbrio o seja.

A física por trás deste experimento

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