Lei de Hooke aplicado para molas helicoidais

                                                         UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA[pic 1]

                                                      JÚLIO DE MESQUITA FILHO

                                                    Campus de Presidente Prudente

                                                    Departamento de Física, Química e Biologia        

Lei de Hooke para molas helicoidais.

   

                                                             

                                                               Disciplina: Laboratório de Física II

                                         Professor: Neri Alves

Aluno:                                                                

Rafael Vom Stein

                                                 

Presidente Prudente - SP

14/05/2017

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO        

OBJETIVOS        

MONTAGEM EXPERIMENTAL        

MATERIAL UTILIZADO        

CONCLUSÃO        

REFERÊNCIAS        

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INTRODUÇÃO

     Em nosso dia-a-dia temos contatos com diferentes situações que envolvem deformação de corpos elásticos. No carro por exemplo, quando sentamos, deformamos o amortecedor (mola), essa deformação depende da força aplicada “As forças deformantes são proporcionais ás deformações elásticas produzidas” Lei de Hooke.

      A Lei de Hooke descreve a força restauradora que existe em diversos sistemas quando comprimidos ou distendidos. Qualquer material sobre o qual exercer uma força sofrerá uma deformação, que pode ou não ser observada.

     Muitas forças da natureza tem a mesma forma matemática que a força exercida da mola. Assim examinando essa força em particular, podemos compreender muitas outras.

    Para lei de Hooke, a cada esforço F realizado numa mola helicoidal cilíndrica fixa por uma das extremidades corresponde uma deformação proporcional a X. A constante  K é chamada  de constante elástica, e é medida  da rigidez da mola, onde K dá-se a denominação  de constante elástica da mola:

                                              F=K.x    (1)

[pic 2]                                                                           

A constante elástica depende do material de que a mola é feita e das suas características geométricas. A força resultante no sistema é o peso na massinha, portanto:

m.g=K.x      (2)

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OBJETIVOS

• Interpretar o gráfico força deformante x elongação.

• Enunciar a Lei de Hooke.

       

• Concluir sobre a validade da Lei de Hooke.

       

• Utilizar o conhecimento da Lei de Hooke para descrever o funcionamento de um dinamômetro.

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MATERIAL UTILIZADO E MONTAGEM EXPERIMENTAL

- Sistema de sustentação principal Arete formado por tripé triangular com escala linear milimetrada, escala angular de 0 a 120 graus com divisão de um grau, haste principal e sapatas niveladoras amortecedoras; painel em aço com quarto graus de liberdade;

- Uma mola helicoidal;

- Um conjunto de 3 massas acopláveis de 50g

- Um gancho lastro;

- Uma escala milimetrada.

MATERIAL ADICIONAL PARA A ATIVIDADE ALTERNATIVA

- Duas molas Helicoidais;

- Um suporte móvel para associações de molas em paralelo;

MONTAGEM EXPERIMENTAL

   Foi colocado o gancho lastro suspenso na mola, considerando a sua posição inicial de equilíbrio zero.

   Logo em seguida foi assinalado a posição de equilíbrio.

Nº de medições	F (newton)	X= Elongação (metros)
1	Lastro	Arbitrando zero
2	0,5	0,012m
3	1,0	0,013m
4	1,5	0,013m
5	2,0	0,013m

Tabela 1.

Em seguida, foi traçado o gráfico da força deformante F versus X.

 

*cada massa possui-a peso de 50gf (equivalente a aproximadamente meio newton) e a partir daí foi realizado os cálculos.

  O gráfico F versus X representa o comportamento da força peso, aplicada pelas massas, versus a deformação da mola.

  O gráfico da força que a mola exerce sobre as massas (força restauradora) versus a elongação (X) seria também crescente já que a mola helicoidal deforma de acordo com a quantidade de força aplicada.