Relatório - Física

Associação Educacional Dom Bosco

Faculdade de Engenharia de Resende

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COMPROVAÇÃO EXPERIMENTAL DA LEI DE HOOKE

Associação Educacional Dom Bosco

Faculdade de Engenharia de Resende

Conteúdo

1.        INTRODUÇÃO        

1.1 MATERIAIS UTILIZADOS        

2.        PROCEDIMENTO        

3.        CONCLUSÃO        

4.        REFERÊNCIAS        

1. INTRODUÇÃO

O relatório a seguir é referente ao estudo do experimento 20 de física da AEDB de Resende, relatado no dia 07 de Maio de 2015, por orientação do professor Evandro, que tem por objetivo a comprovação experimental da lei de Hooke. E tem por objetivo assimilar o alongamento de molas helicoidais, obtido com a aplicação de uma força deformadora, utilizando massas aferidas, determinando a constante elástica de uma mola helicoidal através do método estático; constante elástica de uma mola helicoidal através do método dinâmico; utilizando as equações trabalhadas, representando graficamente os dados experimentais para determinar a grandeza estudada.

A lei de Hooke descreve a força restauradora que existe nos materiais quando comprimidos ou distendidos. Apertar ou torcer uma borracha, esticar ou comprimir uma mola, são situações onde é fácil notar a deformação ocorrendo. Mesmo ao pressionar uma parede com a mão, tanto a mão como o concreto, sofrem deformações, apesar de não serem facilmente visualizados.

Esta lei 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.

Nota-se que a força produzida pela mola é diretamente proporcional ao seu deslocamento do estado inicial (equilíbrio). O equilíbrio na mola ocorre quando ela está em seu estado natural, ou seja, sem estar comprimida ou esticada. Após comprimi-la ou estica-la, a mola sempre faz uma força contrária ao movimento, calculada pela expressão: F = k.x.

1.1 MATERIAIS UTILIZADOS

• 1 Perfil universal com suporte móvel, escala milimetrada e tripé.
• 3 molas helicoidais
• 1 conjunto gancho-lastro e 3 massas
• 1 dinamômetro de 2 N  

1. PROCEDIMENTO

1. Pendurar o gancho-lastro na mola de modo que sua parte inferior assinale na escala milimétrica a medida inicial.
2. Medir as massas que representarão as forças que deformarão a mola:

Massa 1 =  0,503 Kg;   Massa 1+2 =   0,100 Kg;   Massa 1+2+3 =  0,150 Kg .

Utilizando g =9,81 m/s² , calcule as forças aplicadas ás molas:

Peso 1 =  0,49  N;   Peso 1+2 =   0,98  N;   Peso 1+2+3 =  1,47  N .

1. Preencher a tabela 1 com força e elongação correspondentes:

	Força (N)	Vermelha	Preta	Amarela
x (m)	K (N/m)	x  (m)	K (N/m)	x (m)	K (N/m)
1ª	Gancho-lastro	Medida inicial = 0,191m	Medida inicial = 0,193m	Medida inicial = 0,191m
2ª	Peso 1 =	0,216	0,025	19,60	0,220	0,027	18,13	0,215	0,024	20,42
3ª	Peso 1+2 =	0,242	0,051	19,22	0,246	0,053	18,49	0,240	0,049	20,00
4ª	Peso 1+2+3 =	0,268	0,077	19,09	0,273	0,080	18,58	0,263	0,072	20,42
	[pic 2]	XXXXXXXX	19,30	XXXXXXXX	18,34	XXXXXXXX	20,28

Tabela 1 - Medições de força e elongação

1. Traçar o gráfico que relaciona força deformante F versus elongação x para a mola  AMARELA.
2. O gráfico representa o comportamento da força-peso aplicada pelas massas versus deformação da mola. Como seria o gráfico da força que a mola exerce sobre as massas (força restauradora versus elongação)?
3. A partir do gráfico, qual a relação matemática existente entre a força F e a elongação x sofrida pela mola?
4. O gráfico mostra que há uma proporcionalidade entre F e a elongação x (F∞X) e a expressão pode ser representada por F = K.x, onde K é denominada CONSTANTE DE PROPORCIONALIDADE DA MOLA e K = F/x. Determinar a unidade da constante da mola no Sistema Internacional.
5.  A partir da tabela 1, preencher com o valor das constantes de proporcionalidade das molas:

Vermelha: K=  19,30  ;   Preta: K=  18,34  ;   Amarela: K=  20,28  ;

1. Calcular, a partir do conhecimento do valor de K das molas, qual será a elongação ao se aplicar um peso de 3,55 N.

                             [pic 3][pic 4][pic 5]

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