Relátorio sobre lei de hooke
Por: pimtaina • 13/5/2015 • Trabalho acadêmico • 1.164 Palavras (5 Páginas) • 360 Visualizações
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA
LEI DE HOOKE
MANAUS – AM
2010
TSUSHITI KAMURI PIMEN
LEI DE HOOKE
Relatório de Experimentos realizados na Escola Superior de Tecnologia – UEA, afim de obtenção de nota parcial no 2º Semestre de 2010, na disciplina de Laboratório de Física I, ministrada pelo Prof.º José
MANAUS – AM
2014
INTRODUÇÃO
Através das experiências realizadas em laboratório. Que abordará questões referentes ao estudo de incertezas, que é um dos fatores importantes utilizados em qualquer experimento tendo ou não relevância para que se obtenha um dado com mais exatidão e precisão. A incerteza será utilizada no experimento que aborda os princípios de dinâmica, com ênfase nas forças de atração gravitacional (peso) e elástica.
- OBJETIVO
Fazer uma análise experimental em relação a ação de massas sobre uma mola com base na segunda lei de Newton que é lei de Hooke;
Fazer aplicações dos conceitos de incerteza e regressão linear
Confirmar através dos resultados obtidos a lei de Hooke;
- FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Incerteza – Segundo Vuolo, toda vez que um experimentador realiza uma medida, o resultado que ele obtém não é apenas um número. Esta medida possui unidades, e possui também o que se chama de incerteza da medida, ou erro da medida. Uma medida experimental determina da melhor maneira possível um valor da grandeza física – cujo valor exato é sempre desconhecido. A expressão que é fornecida para o resultado da medida deve indicar este fato, e isto é feito através da determinação da incerteza experimental.
A incerteza em uma medida representa, entre outras, a impossibilidade de construção de instrumentos absolutamente precisos – uma régua que leia bilionésimos de centésimos de milímetro, ou menores – e de existência de observadores absolutamente exatos. Quando temos uma régua em nossa mão, o que podemos afirmar é que existe uma região, uma faixa de valores entre as quais o nosso resultado está.
Assim, qualquer medida representa uma faixa de valores. Essa faixa é sempre expressa por um valor central e por uma largura; e um grau de confiabilidade de que a medida esteja naquela faixa. A existência desta faixa não é um "erro". É algo intrínseco a qualquer processo de medida, e decorre das limitações do equipamento utilizado, do método de medida escolhido e da habilidade e capacidade do experimentador.
Os seguintes procedimentos devem ser tomados para cálculo de incertezas de variáveis relacionadas por operações básicas:
Segunda lei de Newton –
A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção da linha reta na qual aquela força é imprimida, esta podendo ser mensurada pela seguinte equação:
[pic 1]
Onde p é o momento linear e t é o tempo.
[pic 2]
Onde m é a massa e a é a aceleração (válida para pontos que não possuam decaimento de massa com o tempo)
Lei de Hooke – Segundo Halliday, 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:
[pic 3]
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.
- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
- Inicialmente, foi entregue o material necessário para realizar a experiência, uma mola, pesos de 50 g e o suporte destes pesos;
- Em seguida pesou-se o suporte com um peso, mediu a distensão da mola (com uma régua milimetrada) ao colocá-lo em contato com ela, procedimento que foi repetido até o suporte estar com os 5 pesos;
- Verificou-se que kx=mg, logo k=mg/x;
- Adotou-se faixas de incerteza de 0.05g devido a balança utilizada ser de precisão de décimos de gramas e de 0.005m/s² para a constante da gravidade, as outras incertezas foram estimadas pelos membros da equipe;
- Montou-se a tabela, levando em conta os procedimentos para cálculo de incerteza descritos na fundamentação teórica;
- Construiu-se o gráfico para representação de uma função F (gf) x x (mm)
- Foi formulada a função de regressão linear dos pontos (Eq. X).
[pic 4]
A | m (g) | F (10^-3 N) | l (mm) | x (mm) |
0 | 0 | 0 | 108 ± 0.3 | 0 |
1 | 66.9 ± 0.05 | 557.62 ± 0.5660 | 134 ± 0.3 | 26 ± 0.3 |
2 | 106.9 ± 0.05 | 1037.62 ± 0.7251 | 156 ± 0.2 | 48 ± 0.2 |
3 | 157.0 ± 0.05 | 1538.60 ± 0.9254 | 177 ± 0.4 | 69 ± 0.4 |
4 | 217.1 ± 0.05 | 2029.58 ± 1.1456 | 199 ± 0.3 | 91 ± 0.3 |
5 | 257.0 ± 0.05 | 2518.6 ± 1.3753 | 220 ± 0.5 | 112 ± 0.5 |
...