O Relatório de Solos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS

BACHARELADO EM CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS

Lei de Hooke

Cruz das Almas - BA

2017

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS

BACHARELADO EM CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS

                                                                                                                               Discentes:

Daniel Rosario

Deyves da Hora

Kaio Ryan

Experimento apresentado a

disciplina de Física Geral e

Experimental I, sob a orientação do

docente Pedro Javier, no curso de

Bacharelado em Ciências Exatas e

Tecnológicas como requisito de

avaliação da mesma.

Cruz das Almas - BA

2017

1. OBJETIVOS

• Comparar dados estatísticos coletados em laboratório com uma lei física, nesse caso a Lei de Hooke;
• Determinar graficamente o (“F” x “elongação”). E discutir os gráficos obtidos.

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA

               Em 1660 o físico inglês Robert Hooke (1635-1703), observando o comportamento mecânico de uma mola, descobriu que as deformações elásticas obedecem a uma lei muito simples. Hooke descobriu que quanto maior fosse o peso de um corpo suspenso a uma das extremidades de uma mola (cuja outra extremidade era presa a um suporte fixo) maior era a deformação (no caso: aumento de comprimento) sofrida pela mola. Analisando outros sistemas elásticos, Hooke verificou que existia sempre proporcionalidade entre forças deformantes e deformação elástica produzida. Pôde então enunciar o resultado das suas observações sob a forma de uma lei geral. Tal lei, que é conhecida atualmente como lei de Hooke, e que foi publicada por Hooke em 1676, é a seguinte: “As forças deformantes são proporcionais às deformações elásticas produzidas”. (HALLIDAY, 2008, p. 162)

Existe uma grande variedade de forças de interação, e que a caracterização de tais forças é, via de regra, um trabalho de caráter puramente experimental. Entre as forças de interação que figuram mais frequentemente nos processos que se desenvolvem ao nosso redor figuram as chamadas forças elásticas, isto é, forças que são exercidas por sistemas elásticos quando sofrem deformações. Por este motivo é interessante que se tenha uma idéia do comportamento mecânico dos sistemas elásticos. Não conhecemos corpos perfeitamente rígidos, uma vez que todos os experimentos até hoje sofrem deformações mais ou menos apreciáveis quando submetidos à ação de forças, entendendo-se por deformação de um corpo uma alteração na forma, ou nas dimensões do corpo considerado. Essas deformações, que podem ser de vários tipos- compressões, distensões, flexões, torções, etc – podem ser elásticas ou plásticas.

 Para o cálculo seja da força elástica, deformação da mola ou sua constante devemos utilizar a Lei de Hooke:

f= -kx (o sinal indica que o sentido da força elástica é sempre oposto ao deslocamento; k é a constante elástica; x=deslocamento.)

1. MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS

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Neste experimento tentou comparar empiricamente o comportamento dos dados coletados com a lei de hooke. Para isto utilizando um aparelho regulável com uma mola onde eram presos anilhas com diferentes pesos. Com o auxilio de uma régua observamos e anotamos as diferentes deformações que a mola sofria, a fim de comparar os resultados obtidos. Foram medido 5 variações de anilhas com diferença entre 0,022kg e 0,050g. Alcançando peso máximo do experimento de 0,122kg. (0,122kg; 0,094kg; 0,066kg; 0,044kg; 0,022kg). As medidas foram repetidas 3 vezes.

Os dados obtidos foram organizados em uma tabela baseado no modelo oferecido pelo professor e posteriormente foi calculado através dos dados o valor médio, o desvio padrão, as incertezas da variação de “F” e “x”, onde a força sofrida pela mola foi a força peso.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 DADOS OBTIDOS COM O EXPERIMENTO

TABELA 1: Medidas e cálculos

4.2 FÓRMULAS UTILIZADAS

• VALOR MÉDIO(X OU V M)

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• DESVIO PADRÃO

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• DESVIO MÉDIO(DM)

 

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• INCERTEZA TIPO A

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• INCERTEZA TIPO B: definido pelo menor valor medido pelo aparelho
• INCERTEZA TIPO C:

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• EQUAÇÃO DA FORÇA ELÁSTICA (LEI DE HOOKE);

f = -k . x

4.3 DISCUSSÃO DOS GRÁFICOS

Ao analisar os gráficos após a confecção e comparando com o conhecimento a respeito do tema, pode-se observar que os dados obtidos condiz com a lei de hooke que cita a elongação como estando diretamente proporcional á força elástica (no nosso caso a força peso) compatível com a função do tipo y= ax + b. O valor calculado da constante elástica (k) foi muito parecido mesmo com a variação da massa utilizada. Essa pequena diferença se deve a incerteza medida. A constante elástica é uma medida de rigidez da mola, o que pode ser observada quando foi aplicado o uso das molas em paralelo dividindo assim os pesos aplicados entre as duas molas.