Máquina de Atwood com massa variável em movimento oscilatório atípico

Abstract

O problema da máquina de Atwood com massa variável é apresentado neste trabalho através de uma configuração robusta, que permite a aquisição de dados da dinâmica do movimento oscilatório durante um intervalo de tempo relativamente longo. O sistema é facilmente implementado através da utilização de uma polia e um conjunto de três corpos cujas massas obedecem a relação M>m1>m2 e M<m1+m2. O problema pode ser tratado de maneira lúdica para alunos do ensino médio ou com uma profundidade maior, através da utilização do formalismo Lagrangiano, para estudantes de nível superior. O movimento oscilatório do sistema não se assemelha com nenhum dos casos de amortecimento periódico ou aperiódico observado na literatura, pois a massa do sistema varia em intervalos de tempo não constantes. Através da utilização de fotogates (sensores) acoplados à polia e do software Tracker obteve-se um conjunto de variáveis dinâmicas para comparação com os resultados esperados oriundos da descrição analítica.

Keywords

• atwood machine
• dynamics
• oscillatory motion
• variable mass