O DEPARTAMENTO DE FÍSICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS - UFSCAR

DF - DEPARTAMENTO DE FÍSICA

[pic 1]

Relatório da Prática 5

91103 - Física Experimental A

Gabriel Albertin Amici - 801344 Maria Gabriella Vieira Gonçalo - 800244 Pedro Henrique Beserra Pedrosa - 800374

Professor: Waldir Avansi Junior

São Carlos, 27 de outubro de 2021

Sumário

1. Resumo        2
2. Objetivo        2
3. Fundamentos teóricos[01],[02],[03]        2
4. Materiais Utilizados        2
5. Procedimento experimental        5
6. Apresentação dos Resultados[04]        6

1. Atividades complentares        9

1. Conclusão        11
2. Bibliografia        11
3. Apêndice        12

1. Equação da flexão de uma barra de seção transversal circular        12
2. Média aritmética do diâmetro das barras        12
3. Incerteza do diâmetro das barras        12
4. Flexão das barras em função do diâmetro        13
5. Flexão das barras em função do comprimento        13
6. Flexão das barras em função da massa        14
7. Incerteza da flexão das barras        14
8. Módulo de Young        14
9. Concordância do Módulo de Young        15
10. Análise dimensional        15
11. Módulo de Young pelo Método dos Mínimos Quadrados        15
12. Cálculo do Módulo de Young das 5 barras.        16

1. Resumo

A unidade de prática 5 se consistiu em realizar experimentos com barras metálicas cilíndricas em um aparato experimental, com o intuito de verificar sua elasticidade e seu material, utilizando a Lei de Hooke. Após a obtenção dos valores, desenvolveu-se gráficos dessa função em escala dilo- garítmica. Posteriormente, foi determinada a equação empírica que rege a correlação entre a flexão

sofrida pelas barras de seção transversal circular em função de seus correspondentes diâmetros, que se dá por: h = 1 rkLnF jEp. Além disso, também foi encontrado o valor das potências k, n e j, sendo elas: k = 4, n = 3, j = 1, p = 1 e do módulo de Young E = 22, 1 dina/cm2, portanto, foi concluído que as barras são feitas de aço.[pic 2][pic 3]

1. Objetivo

O experimento 5 tem como objetivo verificar a elasticidade de uma barra de seção transversal circular frente a dados experimentais, além de estabelecer uma equação empírica para a deformação apresentada e então descobrir de qual material é feita a barra.

1. Fundamentos teóricos[01],[02],[03]

Seguindo a Lei de Hooke, ou lei da elasticidade de corpos, é possível encontrar a deformação sofrida por um corpo quando há interferência de uma carga externa. Descrito como comportamento elástico a recuperação das dimensões originais quando retirada a carga empregada; e comporta- mento plástico o fenômeno quando os corpos estão definitivamente deformados, mesmo quando a carga externa não está mais sendo efetivada. Quando um corpo não resiste às forças impostas, é possível dizer que ele atingiu um estado limite último.

No movimento harmônico simples, a força resultante num objeto é diretamente proporcional ao seu deslocamento: F (x) = −kx. O sinal negativo indica que a força está no sentido oposto ao[pic 4]

Como a deformação elástica é proporcional à força que produz, tem-se que: ∆L = 1   F   , onde[pic 5][pic 6][pic 7]

L é o comprimento, S a seção transversal uniforme, F a força exercida, e, por fim, E é o módulo de Young. A expressão pode ser reduzida para "σ = Eε", no qual   F        é representado por σ , titulado[pic 8][pic 9][pic 10]