Lei de Hookie - Relatório laboratório de Física

Lei de Hooke

Relatório Nº 01

Turma 30C

Integrantes do grupo

Dimas Rodrigues de Sena

Marcela Caovila Carvalho Pinto

Wesllen Fernando Ananias

2.OBJETIVOS

        O experimento teve como objetivo determinar a constante elástica “k” de uma mola, assim como estudar e analisar na prática (levando em consideração possíveis erros) a lei de Hooke, que relaciona uma força atuante sobre uma mola e a deformação resultante desta.

3.INTRODUÇÃO TEÓRICA

        

4. MATERIAIS UTILIZADOS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

4.1 Materiais utilizados:

• Haste
• Mola
• 5 pesos de diferentes massas
• Balança eletrônica (erro = +/- 0,00001 kg)
• Régua (erro = +/- 0,001 m)

4.2 Procedimentos:

4.2.1 Inicialmente, foram feitas 9 combinações diversas utilizando 5 pesos diferentes. Todas as 9 combinações de pesos foram mensuradas através da balança eletrônica e suas massas foram anotadas.

4.2.2 A mola foi acoplada à haste e com o auxílio de uma régua foi medida a altura entre a base da haste e a extremidade inferior da mola, encontrando-se esta em repouso.

4.2.3 Uma massa m1 foi fixada a base inferior da mola, causando nesta uma deformação de valor d.

4.2.4 Usando a régua novamente mediu-se a nova posição onde se encontrava a base inferior da mola, após esta atingir o repouso, e a partir desse valor, subtraindo-se da altura inicial a altura final encontramos o valor da deformação da mola (∆d).

4.2.5 Os procedimentos 4.2.3 e 4.2.4 foram repetidos com as demais massas.

4.2.6 Os valores de d obtidos para todas as respectivas massas foram anotados e encontram-se na tabela ().

4.2.7 Segundo a Lei de Hooke:

F = -k ∆d     Equação 1

Sendo F = força

                       k = constante elástica

 ∆d = deformação da mola

O sinal negativo antes da constante elástica indica que a força está sempre em sentido contrário a força atuante sobre a mola.

Neste experimento, a força atuante sobre a mola é a própria força peso (W), e pela 2ª Lei de Newton, tem-se que:

F = m a     Equação 2

ou seja,

W = m g     Equação 3

Sendo m = massa

           g = gravidade (9,78 m/s²)

Substituindo-se a equação 3 na equação 1 obteve-se:

M g = k ∆d Equação 4.

4.2.8 Através da equação 4 e dos dados anotados anteriormente foi calculada a constante elástica k para cada respectiva massa.

4.2.9 Para os 9 valores da constante elástica k obtidos e seus respectivos erros foi calculado o valor médio dessa constante a partir de média aritmética simples e também através do método de regressão linear.

5. RESULTADOS

        Dados Experimentais e Calculados

	Massa ± ∆m (kg)	Deformação ± ∆d (m)	Peso ± ∆w (N)	k ± ∆k
M1	0,05019 ± 0,00001	0,072 ± 0,002	0,4909 ± 0,0001	6,8 ± 0,2
M2	0,05023 ± 0,00001	0,071 ± 0,002	0,4912 ± 0,0001	6,9 ± 0,2
M3	0,06024 ± 0,00001	0,087 ± 0,002	0,5891 ± 0,0001	6,8 ± 0,2
M4	0,06029 ± 0,00001	0,088 ± 0,002	0,5896 ± 0,0001	6,7 ± 0,2
M5	0,07032 ± 0,00001	0,103 ± 0,002	0,6877 ± 0,0001	6,7 ± 0,1
M6	0,08029 ± 0,00001	0,117 ± 0,002	0,7852 ± 0,0001	6,7 ± 0,1
M7	0,08035 ± 0,00001	0,117 ± 0,002	0,7858 ± 0,0001	6,7 ± 0,1
M8	0,10046 ± 0,00001	0,145 ± 0,002	0,9825 ± 0,0001	6,8 ± 0,1
M9	0,13054 ± 0,00001	0,189 ± 0,002	1,2767 ± 0,0001	6,76 ± 0,07

Tabela 1 – Valores obtidos no experimento