APS 1º Semestre

INSTITUTO ITAPETININGANO DE ENSINO SUPERIOR

Alecsander Gomes Faquetti

Fabiana Trindade Regazo

Gabriela Cristina Oliveira De Campos

Luiz Henrique Carneiro Marinho

ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA (APS)

ITAPETININGA

2015

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1. INTRODUÇÃO

Foi realizado um experimento para verificar a veracidade da Lei de Hooke, da qual determina a constante elástica de uma mola. Essa lei também é conhecida como a Energia Potencial Elástica.

Robert Hooke (1635-1703) foi um grande cientista e estudioso da mecânica, o mesmo observou e estudou o comportamento mecânico de uma mola, descobrindo que quanto maior for o peso pendurado a uma das pontas de uma mola, tendo a outra suspensa em um suporte fixo, maior era a sua deformação. Por isso que leva o nome de Le de Hooke.

A princípio, faz-se necessário esclarecer o conceito de Energia, Energia Potencial e Elasticidade.  Por energia entende-se como a aptidão de se produzir um trabalho, de se fazer algo a acontecer e a funcionar. Sabe-se que a energia se manifesta de diversas formas como por meio de calor, luz e movimento; para a realização deste experimento, a divulgação da energia se dá pelo movimento constante da mola. (Grifo nosso)

 Energia potencial é a capacidade de força que um material consegue guardar em sua composição, assim apresenta-se a manifestação de um trabalho devido a ação de sua transformação.

Por elasticidade compreende-se como uma característica dos corpos que lhes permitem recuperar a sua forma original quando forças externas as deturpam.

Assim, pode-se concluir que Energia Potencial Elástica é aquela modalidade de energia que fica armazenada quando uma mola se encontra deformada.

Matematicamente falando, para se calcular a força elástica utiliza-se da seguinte fórmula:

F=K*X

De acordo com o Sistema Internacional (SI), a unidade da força elástica(F) é em Newton(N); a constante elástica da mola (K) é N/M; e, a deformação(X) é em metros(M).

Para calcular a energia potencial elástica usa-se:

Epe=K*X2/2 

As unidades utilizadas pelo SI são: para Energia potencial elástica (Epe) é Joule(J); constante elástica da mola (K) é N/m; e para a deformação (X) é Metros(M).

Há ainda outra fórmula requisitada para obter informações sobre essa energia potencial elásticas. Está é o trabalho da força conservativa. Esse tipo de trabalho é igual à diferença entre as energias potencial inicial e a final, ou seja:

TFC= EPI – EPF

1. OBJETIVO

A principal meta do referente relatório é determinar a constante elástica de uma mola, por meio da construção e análise do gráfico: “força X deformação”.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

Para realização desse experimento foram utilizados como materiais: um tripé grande; uma barra de 1m; uma barra de 25 cm; uma presilha para barras; uma mola e um elástico; seis pesos variados; uma balança. Além desses materiais, os alunos utilizaram de anotações em seus cadernos a respeito dos resultados e de suas respectivas observações. Conforme as ilustrações a seguir:[pic 1]

[pic 2]

[pic 3][pic 4]

 

Como Método para a elaboração e realização desse experimento foi utilizado os conhecimentos adquiridos em sala com a explicação da professora de Física e com pesquisas bibliográficas a respeito do assunto.

1. RESULTADO

A presente atividade foi desenvolvida em cinco etapas. Na primeira parte do experimento era necessário realizar a pesagem individual de cada arruela na balança, para se ter conhecimento de quanto era a massa em gramas de cada peso. Visto que a unidade de massas no Sistema Internacional é Kg. É preciso transformar a unidade da massa de gramas para quilogramas. Para este efeito, foi pego o valor do peso da arruela e dividido por 1000.

Na seqüência encontra-se a força em Newton que cada arruela possui, para isso foi utilizado a seguinte formula:

Força= massa da arruela X 10

Posteriormente foi necessário encontrar a força acumulada das arruelas; esta é a somatória das forças das arruelas anteriores. A quarta parte da atividade feita precisou encontrar a deformação que cada peso causa na mola. Primeiramente é posto no pino pendurado na mola a arruela de numero um, com este a mola sofreu uma pequena deformação de aproximadamente 0,024 metros. Na seqüência é colocado o peso dois juntamente com o peso um; processo este realizado até a sexta arruela.

Por fim, foi calculada a Constante elástica da mola(K), para isso utilizou-se da formula:

F=X*K

Depois de juntado todas as informações necessárias, os alunos montaram uma tabela com a junção das informações obtidas e calculadas:

	Massa (g)	Força(N)	Força (A) (N)	Deformação(M)	K(N/m)
Pino
1	4,9	0,049	0,049	0,024	2,04
2	4,91	0,0491	0,0981	0,026	1,88
3	4,96	0,0496	0,1477	0,028	1,77
4	4,98	0,0498	0,1975	0,028	1,77
5	5,01	0,0501	0,2476	0,028	1,78
6	5,07	0,0507	0,2983	0,029	1,74
Média	4,97	0,0497	0,173	0,027	1,83

De acordo com a tabela nota-se a pouca variação de deformação da constante da mola, devido à equivalência dos valores entre si, tendo um desvio de aproximadamente 0,37N/m.