Laboratório de Fluidos, Ondas e Calor

 

Laboratório de Fluidos, Ondas e Calor[pic 1]

Prof. Dr. Emilio R. Cintra

Relatório do Experimento 2:

Módulo de Young de barra metálica

Estudante:

Nome: Jacques Felipe Rodrigues da Silva     Curso: Eng. Mecânica     Matrícula: 20182010970215

Campus Goiânia, 26 de setembro de 2020.

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Introdução

        O módulo de Young ou módulo de elasticidade é um parâmetro mecânico que proporciona uma medida da rigidez de um material sólido. É um parâmetro fundamental para a engenharia e aplicação de materiais pois está associado com a descrição de várias outras propriedades, como por exemplo, a tensão de escoamento, a tensão de ruptura, a variação de temperatura crítica para a propagação de trincas sob a ação de choque térmico, etc. A hipótese de Bernolli é importante no estudo da flexão de peças lineares, se a seção da peça for  retangular, a camada superior da barra é encurtada (sofre compressão, diminuição  do comprimento) e a camada inferior é alongada (sofre tração, aumento de comprimento), como se cada secção rodasse em torno de um eixo que passa pelo centro da mesma (as extensões de cada camada numa determinada secção são proporcionais à distância a esse eixo). Neste modelo, a camada central, embora se curve, seu comprimento permanece inalterado. O módulo de Young é definido por:

[pic 2]

Onde que F⊥/A é a tensão aplicada e ∆l/ é a deformação. A relação entre a força aplicada no centro da barra, F e a deformação da barra ∆y é dada por:[pic 3]

[pic 4]

Onde a, b e L são a largura, a espessura e o comprimento da barra, e Y é o módulo de Young.

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Objetivos

        Determinar o módulo de Young de flexão de uma barra apoiada pelas extremidades.

 Materiais e Métodos

• Painel com mesa sustentadora;

• Tripé universal;

• Medidor de deslocamento com escala de 0,01 mm;

• Suporte do medidor;

• Suportes móveis;

• Estribos deslizantes para acoplamento;

• Ganchos suportes para massas;

• 5 massas de 100 g;

• Barras de latão, alumínio;

• Régua milimetrada;

• Paquímetro.

 

Análise e Discussão dos Resultados Experimentais

Metal: Alumínio

Comprimento da barra L = 400        10−3 m. Largura da barra a: 12,80 × 10−3 m.[pic 5]

Espessura da barra b: 3,35 × 10−3 m.

i	m (×10−3 kg)	Fg = mg (N)	yi(10−3 m)	∆y = yi − y0 (10−3 m)	Y =      L3        F (N/m2) 4ab3∆y
0	0	0	0,0	0,0	0
1	100	0,9782	15,5	15,5	9,87× 109
2	200	1,9564	28,0	28,0	2,37× 109
3	300	2,0346	64,5	64,5	1,07× 109
4	400	3,9128	91,5	91,5	1,43× 109
5	500	4,891	121,0	121,0	1,35× 109
Y¯ (N/m2)

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