Força Elastica

[pic 1]

FACULDADES INTEGRADAS DE SANTA FÉ DO SUL

FUNDAÇÃO MUNICIPAL DE ENSINO E CULTURA

I ENGENHARIA CIVIL DIURNO

ELIZEU HENRIQUE CAPRETZ GUILLEN

JADSON DA SILVA BARBOSA

JORGE LEANDRO IMAMURA F. DA SILVA

JULIANA GOMES

SAMUEL PEREIRA DA SILVA

WELVISTER JESUS ANDRADE

RELATÓRIO FORÇA ELASTICA

SANTA FÉ DO SUL – SP

MAIO DE 2013

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Sumário

Introdução......................................................................................................................03

Objetivo.........................................................................................................................04

Materiais Utilizados......................................................................................................05

Desenvolvimento...........................................................................................................06

Conclusão......................................................................................................................10

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INTRODUÇÃO

Podemos medir a intensidade de uma força pela deformação que ela produz num corpo elástico. A medida dessa força e feita por comparação da deformação causada por essa força.         Uma mola apresenta uma deformação elástica, se retirada a força que a deforma, ela retornar ao seu comprimento original. As molas por sua vez são constituídas com diferentes valores de força para distende-las. Podemos observar que o esforço para distender uma determinada mola aumenta á medida que aplicamos uma força. 

A constante elástica da mola depende principalmente da natureza do material de fabricação da mola e de suas dimensões, sua unidade mais usual é o N/m (newton por metro).         Através de analises realizadas podemos verificar a deformação elástica de uma mola a partir de uma lei chamada "Lei de Hooke", onde a intensidade da força deformadora e proporcional à deformação, a partir deste conceito chegou - se a expressão matemática da lei;

Fel = k . x         onde:

F = Força deformadora da mola

x = deformação sofrida pela mola

k = constante elástica da mola

Quando em nosso sistema houver mais de uma mola devemos fazer uma somatório pelo números de molas em nosso sistema, isso somente se forem encontradas em paralelo logo a constante k e calculada de modo que;         

(k = k1 + k2 + k3 ........ <> kn).

Caso estiverem ligadas em serie, sua constante elástica  k e calculado seguindo a seguinte expressão;

1/k =  +  +...........  <>   [pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]

OBJETIVO

 * Analisar e estudar a deformação de uma determinada mola, a partir de pesos atribuídos ao sistema  baseando se na formula lei de hooke.

MATERIAIS USADOS

01 régua 400mm para Lei de Hooke;

01 travessão de aço para Momento Estático 400mm;

02 massas aferidas 50g com gancho;

02 tripés tipo estrela com manípulo;

02 fixadores metálicos com manípulo;

01 mola Lei de Hooke;

01 indicador de plástico esquerdo (magnético);

        01 indicador de plástico direito (magnético);

        01 Painel metálico de 650x500mm com abas de reforço

        01 Duas hastes 700x12,7mm

DESENVOLVIMENTO

1° Montagem: 

[pic 6]Neste experimento foi colocada uma mola pendurada rente a uma régua apoiada no suporte o no painel verticalmente. Após a execução da montagem, foi marcado na régua com um indicador onde estava a ponta da mola que situava exatamente na medida de 56mm da régua.

Em seguida colocou-se um pesinho de 0,5N engatado na ponta da mola, para verificar a deformação da mola.

Ao ser colocado o pesinho a mola esticou e sua ponta atingiu 130mm da marcação da régua. Então 130 – 56 = 74mm, logo, a mola teve uma deformação de 74mm. Mas como o “K” é medido em N/M,  então para especificar a constante elástica dessa mola foi necessário passar de mm para M  sendo assim,    74 / 1000 = 0,074M

Determinando a constante elástica da mola:

Fel = K * X   sendo o “X” a deformação sofrida pela mola

Aplicando:

0,5 =  K * 0,074   →   K = 0,5/0,074   →   K = 6,8 N/M

Com isso, podemos afirmar que é necessário 6,8 N de força para que a mola sofra uma deformação de um metro.

2° Montagem: 

Neste experimento foram usadas duas molas verticalmente uma com a outra e com mesma constante elástica que a primeira montagem.

Com um indicador foi marcado na régua a ponta da ultima mola que estava em 242 mm, em seguida foi colocado o pesinho, ocorreu a deformação das molas onde a ponta da segunda mola atingiu na marcação da régua 391 mm, Tendo a mola uma deformação de 149mm (391-242 = 149).

Como a deformação foi de 149mm foi necessário converter para metros, sendo 149 / 1000 = 0,149 M.

Determinando a constante elástica das molas:

Fel = K * X   sendo o “X” a deformação sofrida pela mola

Aplicando:

0,5 =  K * 0,149   →   K = 0,5/0,149   →   K = 3,36 N/M

Com isso, podemos afirmar que é necessário 3,36 N de força para que as molas juntas sofram uma deformação de um metro.

Logo, podemos observar que [pic 7]com duas molas de mesmas características montadas verticalmente, obtemos uma constante elástica com metade do valor da constante elástica da montagem anterior onde havia apenas uma mola.