PRÁTICA 05 – LEI DE HOOKE E ASSOCIAÇÃO DE MOLAS

[pic 1]

Universidade Federal do Ceará Centro de Ciências Departamento de Física

PRÁTICA 05 – LEI DE HOOKE E ASSOCIAÇÃO DE MOLAS

Aluno: Carlos Alexandre de Sousa Barros

Matrícula: 409876        Turma:  

Disciplina: Física Experimental

Professor: Michel[pic 2]

Data: 05/06/18        Horário: 18:30 – 20:30

Fortaleza, Ceará 2018[pic 3]

---

Sumário

1 OBJETIVOS        2

2 MATERIAL        3

3 FUNDAMENTAÇÃO – LEI DE HOOKE        3

4 PRÉ-LABORATÓRIO        4

5 PRÁTICA        5

6 QUESTIONÁRIO        8

7 CONCLUSÃO        11

REFERÊNCIAS        12

---

[pic 4]

                                                                                                                                                                   

1 OBJETIVOS

• Verificar a lei de Hooke
• Determinar a constante elástica de uma mola helicoidal
• Determinar o valor de um peso desconhecido
• Determinar a constante elástica de uma associação de molas.

2 MATERIAL

• Molas cilíndricas em espiral ( molas helicoidais)
• Massas aferidas
• Base co suporte
• Régua

3 FUNDAMENTAÇÃO – LEI DE HOOKE

Como sabemos corpos materiais podem sofrer deformação quando são submetidos a uma determinada força e como, por exemplo, as molas podem sofrer essa deformação sendo observado por Robert Hooke (1635-1703), um contemporâneo de Newton.

Em 1678 Hooke pode observar que força aplicada é diretamente proporcional ao deslocamento x além de sua posição não deformada.

[pic 5]

Figura 1 – Fonte: Google

 , onde x é a deformação sofrida, l1 é igual ao comprimento inicial da mola e l2 o final ,[pic 6][pic 7]

 k é uma constante denominada constante da força (ou constante da mola). As unidades de k são a força dividida pela distância: N/m em SI e Ib/pé (libras/ pés) em unidades inglesas, mas k também pode ser chamada de “constante elástica da mola” pois seu fator de proporcionalidade depende das características da mola, assim ficou estabelecida seu cálculo:

[pic 8]

Onde:

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

4 PRÉ-LABORATÓRIO

Associação série

[pic 14][pic 13]

[pic 16][pic 15]

[pic 17]

Figura 2 – Fonte: Google

Associação em paralelo

        [pic 18]

    [pic 20][pic 19]

[pic 21]

        

5 PRÁTICA

1 – A prática foi submeter as molas 1, 2ª, 2b e 3 a diferentes forças( pesos) e medir os alongamentos correspondentes na tabela  5.1 abaixo.

Tabela 5.1

Mola 1	Mola 2a	Mola 2b	Mola 3
Força (gf)	Alongamento (cm)	Força (gf)	Alongamento (cm)	Força (gf)	Alongamento (cm)	Força (gf)	Alongamento (cm)
20	2,2	20	2,5	20	2,0	20	3,5
40	4,1	40	5,0	40	4,1	40	7,0
60	6,2	60	7,5	60	6,0	60	10,4
80	8,1	80	10,1	80	8,1	80	13,9
100	10,0	100	12,3	100	10,1	100	17,5

2 – Construir gráfico, para cada mola, gráfico F versus x

 No anexo

3 - Como a dependência é linear, você deverá obter uma reta cujo coeficiente angular (∆F/∆x) lhe dará o valor de k. Trace a reta da melhor maneira possível, entre os pontos marcados, e determine a declividade, escolhendo dois pontos sobre a reta, um dos quais, próximo à origem e o outro próximo ao limite superior.

Tg Ф = K = [pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

4 - Submeta as molas 1, 2a, 3 ao peso desconhecido e meça os alongamentos correspondentes. Lance os resultados na Tabela 5.2 e determine o peso desconhecido.

Tabela 5.2

Molas	1	2a	3
Alongamentos (cm)	6,1	7,5	10,8

Mola 1

[pic 27]

Mola 2

[pic 28]

Mola 3

[pic 29]

Observa-se que o peso é em média 61,8 gf ou 62,0 gf

5 – Associe as duas molas nº 2 em série, como mostra a Figura 5.1. Preencha a tabela 5.3. Determine experimentalmente o valor da constante elástica Ks dessa associação (pelo gráfico F versus x) Trace o gráfico juntamente como obtido para a mola 2 na folha anexa.