Medidas de Constante Elástica e Força

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC

ESTO009-13 - Métodos Experimentais em Engenharia

"EXPERIMENTO 2 – Medidas de Constante Elástica e Força"

Israel da Silva Andrade RA: 11024414

Gabriel Damianovici Sartori RA: 11070211

Letícia de Lima Ciriaco RA: 11072511

Pedro Ivo Gonçalves Ferreira Augusto Cardoso RA: 21077513

SANTO ANDRÉ

17 de março de 2017

Israel da Silva Andrade RA: 11024414

Gabriel Damianovici Sartori RA: 11070211

Letícia de Lima Ciriaco RA: 11072511

Pedro Ivo Gonçalves Ferreira Augusto Cardoso RA: 21077513

EXPERIMENTO 2: Medidas de Constante Elástica e Força

Relatório apresentado à Universidade Federal do ABC como requisito parcial à aprovação na disciplina Métodos Experimentais em Engenharia.

Orientador: Profª. Drª. Denise Consonni.

Santo André

17 de março de 2017

SUMÁRIO

SUMÁRIO 3

RESUMO e contextualização 4

1. METODOLOGIA 5

1.1. Materiais 5

1.2. Parte 1: Medidas da massa e das dimensões dos sólidos 5

Fluxograma do Procedimento 6

1.3. Parte 2: Cálculos dos valores e incertezas 6

1.4. Parte 3: Cálculo do volume e densidade de um sólido 7

1.5. Parte 4: Cálculos dos valores e incertezas: propagação de incertezas 7

2. RESULTADOS e DISCUSSÃO 8

2.1. Parte 1 e 2 8

2.2. Parte 3 e 4 12

2.3. Discussão 12

3. CONCLUSÕES 13

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 14

APÊNDICE i 15

APÊNDICE II 17

Demonstração dos cálculos efetuados 17

APÊNDICE III 21

APÊNDICE Iv 22

RESUMO e contextualização

Durante esta pratica experimental se utilizou de procedimentos distintos para determinar as constantes elásticas de molas tanto de tração quanto de compressão, baseados nas leis de Hooke e de Newton. O grupo ficou responsável pelo segundo método que consistiu em determinar a constante elástica de uma mola de tração usando o deslocamento provocado na mola devido a ação da força peso de um objeto, além disto determinamos a aceleração da gravidade através de um pendulo. Também foram avaliadas as grandezas que influem em cada procedimento, fazendo uma análise de incertezas.

* Acrescentar mais texto a partir dos valores (professora quer dados já no resumo)

1. METODOLOGIA

1.1. Materiais

Método 2

2 molas de tração;

2 peças de cobre;

Dinamômetro digital com célula de força (sensor);

Régua milimetrada;

Sargento de fixação.

1.2. Determinação da constante elástica da mola de tração

1.2.1. Medidas da massa e das dimensões das molas e forças no dinamômetro

Primeiramente, anotou-se a marca e o modelo de cada um dos equipamentos utilizados no experimento, bem como seus respectivos valores do fundo de escala (corresponde ao valor da maior leitura possível) e resolução de medida (corresponde à menor divisão da escala), juntamente com os valores de incerteza instrumental descriminado pelo fabricante (classificadas como incertezas tipo B). Os dados coletados constam na Tabela 1a.

Em seguida, analisaram-se eventuais incertezas tipo B (paralaxe, erro sistemático, por exemplo) e atribuíram-se valores para paralaxe. Novamente, os dados coletados encontram-se na Tabela 1b.

Mediu-se a massa da peça com o auxílio de uma balança digital previamente tarada, os dados coletados encontram-se na Tabela 2.

Então foi feita a montagem utilizando o sargento de fixação, o dinamômetro e uma mola (imagens da montagem/anexo ¿¿). Uma peça de cobre de massa 1080,200±0,005g foi utilizada para descomprimir a mola e colocá-la na região de operação onde vale a Lei de Hooke.

Foram obtidas as forças e comprimentos a partir da variação da massa aplicada a mola, para maior precisão do comprimento obtido com a régua milimetrada foram realizadas três medidas do comprimento por operadores diferente. O procedimento foi repetido para a segunda mola e os resultados são apresentados nas tabelas 3 e 4.

As variações de comprimentos (eq. 4) e suas incertezas (eq. 7) calculadas se encontram nas tabelas 7, 8.

Com isso, pela equação (eq. 5) no apendice I foi possível obter as constantes elásticas das molas de tração. Os valores encontram-se nas tabelas 9 e 10 assim como seus valores médios e incertezas.

Um