Relatório de constante elástica

CONSTANTE ELÁSTICA DE MOLAS

OBJETIVOS

MARCO TEÓRICO – LEI DE HOOKE

A lei de Hooke consiste basicamente na consideração de que uma mola possui uma constante elástica k. Esta constante é obedecida até um certo limite, onde a deformação da mola em questão se torna permanente. Dentro do limite onde a lei de Hooke é válida, a mola pode ser comprimida ou elongada, retornando a uma mesma posição de equilíbrio.

Analiticamente, a lei de Hooke é dada pela equação:

F = -k.x

Neste caso, temos uma constante de proporcionalidade k e a variável independente x. A partir da equação pode se concluir que a força é negativa, ou seja, oposta a força aplicada. Segue que, quanto maior a elongação, maior é a intensidade desta força, oposta a força aplicada.

DADOS

TABELA 1: Resultados da primeira observação.

DEFORMAÇÃO (Δx) (m) (σ +/- 0,005m)	PESO EXERCIDO SOBRE A MOLA (P) (kg)	FORÇA EXERCIDA (F) (N)	CONSTANTE ELÁSTICA (K) (N/m)
0,000	0,00 (σ +/-  0,00)	0,000 (σ +/-  0,000)	0,000 (σ +/-  0,000)
0,030	0,05 (σ +/-  0,01)	0,495 (σ +/-  0,099)	16,500 (σ +/-  4,303)
0,080	0,10 (σ +/-  0,01)	0,990 (σ +/-  0,100)	12,375 (σ +/-  1,475)
0,125	0,15 (σ +/-  0,01)	1,485 (σ +/-  0,100)	11,880 (σ +/-  0,960)
0,170	0,20 (σ +/-  0,01)	1,980 (σ +/-  0,101)	11,647 (σ +/-  0,699)
MÉDIA DA CONSTANTE ELÁSTICA (K): 10,480 (σ +/-  1,487) N/m

Resultados obtidos durante a observação do conjunto que possuía uma única mola, esta foi submetida a forças distintas onde gradativamente apresentou deformações diferenciadas de acordo com as forças a ela aplicadas. Força exercida (F) que foi obtida através do produto do peso exercido sobre a mola (P) pela gravidade (9,9 σ +/-  0,1) e a constante elástica (K) foi encontrada através da divisão da força exercida (F) pela deformação da mola (Δx).

TABELA 2: Resultados da segunda observação.

DEFORMAÇÃO  (Δx)  (m) (σ +/- 0,005m)	PESO EXERCIDO SOBRE A MOLA (P) (kg)	FORÇA EXERCIDA (F) (N)	CONSTANTE ELÁSTICA (K) (N/m)
0,000	0,00 (σ +/-  0,00)	0,000 (σ +/-  0,000)	0,000 (σ +/-  0,000)
0,005	0,05 (σ +/-  0,01)	0,495 (σ +/-  0,099)	99,000(σ +/- 100,961)
0,020	0,10 (σ +/-  0,01)	0,990 (σ +/-  0,100)	49,500(σ +/-  13,328)
0,045	0,15 (σ +/-  0,01)	1,485 (σ +/-  0,100)	33,000(σ +/-  4,346)
0,070	0,20 (σ +/-  0,01)	1,980 (σ +/-  0,101)	28,286(σ + /- 2,546)
MÉDIA DA CONSTANTE ELÁSTICA (K): 41,957 (σ +/-  24,236) N/m

Resultados obtidos durante a observação do conjunto que possuía duas molas paralelas, estas foram submetidas a forças distintas onde gradativamente apresentaram deformações diferenciadas de acordo com as forças a elas aplicadas.Força exercida (F) que foi obtida através do produto do peso exercido sobre a mola (P) pela gravidade (9,9 σ +/-  0,1) e a constante elástica (K) foi encontrada através da divisão da força exercida (F) pela deformação da mola (Δx).

TABELA 3: Resultados da terceira observação.

DEFORMAÇÃO (Δx)   (m) (σ +/- 0,005m)	PESO EXERCIDO SOBRE A MOLA (P) (kg)	FORÇA EXERCIDA (F) (N)	CONSTANTE ELÁSTICA (K) (N/m)
0,000	0,00(σ +/-  0,00)	0,000 (σ +/-  0,000)	0,000 (σ +/-  0,000)
0,080	0,05 (σ +/-  0,01)	0,495 (σ +/-  0,099)	6,188 (σ +/-  1,298)
0,170	0,10 (σ +/-  0,01)	0,990 (σ +/-  0,100)	5,824 (σ +/-  0,607)
0,255	0,15 (σ +/-  0,01)	1,485 (σ +/-  0,100)	5,824 (σ +/-  0,031)
0,350	0,20 (σ +/-  0,01)	1,980 (σ +/-  0,101)	5,657 (σ +/-  0,320)
MÉDIA DA CONSTANTE ELÁSTICA (K): 4,699 (σ +/-  0,451) N/m

Resultados obtidos durante a observação do conjunto que possuía duas molas em série, estas foram submetidas a forças distintas onde gradativamente apresentaram deformações diferenciadas de acordo com as forças a elas aplicadas. Força exercida (F) que foi obtida através do produto do peso exercido sobre a mola (P) pela gravidade (9,9 σ +/-  0,1) e a constante elástica (K) foi encontrada através da divisão da força exercida (F) pela deformação da mola (Δx).

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