Мolas helicoidais

Introdução

Todo objeto que sofre algum tipo de força em si se deforma. Se aplicarmos uma força a uma mola helicoidal, ao longo de seu eixo, ela será alongada e depois comprimida. Se tirar essa força a mola volta ao seu ponto de inicio, sua forma normal. Em geral, existe um valor limite da força a partir do qual acontece uma deformação permanente no corpo. Dentro do limite elástico, há uma relação linear entre a força aplicada e a deformação.

Consideremos o caso de uma mola helicoidal pendurada por uma das suas extremidades, e a outra sustentando um corpo de massa m, o que provoca um alongamento x na mola. Na presente situação consideramos que a massa da mola será considerada desprezível.

As molas helicoidais são as mais comumente encontradas. Elas podem ser de compressão (como as utilizadas nos sistemas de amortecimento dos automóveis, nos selins de bicicleta e furadores de papel) ou de tração (como as encontradas em camas de molas, fechaduras, relógios). Há também as molas de torção (usadas em relógios, pregadores de roupa, pregadores de cabelo) e as molas em T, usadas em equipamentos odontológicos. Existem até dispositivos, que são consideradas molas, que o fabricante produz de acordo com a necessidade do cliente, essas são denominadas molas especiais.

Diversos materiais são utilizados para a fabricação das molas, como o aço carbono, aço inoxidável, titânio e até plástico. O material é usado de acordo com as características que a mola terá, como resistência e flexibilidade. Abaixo, temos diversas figuras sobre molas e equipamentos em que são utilizadas e sobre os materiais utilizados na produção dessas molas.

Materiais Utilizados.

Mola de tração, suporte de fixação para mola, 10 pesos de kg diferentes, régua, suporte para régua, balança de precisão e paquímetro.

Procedimentos

Medir a massa dos pesos individualmente utilizando a balança de precisão e encontrar as forças utilizando a equação F=m.a, onde "a" é a aceleração da gravidade que é igual a 9,8m/s².

Posicionar a régua no suporte e posicionar a mola junto a ambos e medidos.

Colocar os pesos começando com uma peça até completar os 10pesos. A cada novo peso colocado medir o deslocamento da mola e anotar o mesmo para cálculos.

Depois de medido construir o gráfico da relação F.d e determinar a constante da mola através do mesmo.

Resultados

Massa em KG Força em N D em M

0,0524 0,496 0,063

0,1033042 0,989 0,109

0,1536042 1,482 0,16

0,2045042 1,941 0,211

0,2547042 2,433 0,262

0,3051042 2,927 0,313

0,3551042 3,417 0,363

0,4051042 3,907 0,413

0,4555042 4,401 0,462

0,5045042 4,891 0,517

Calculando o modulo das escalas:

l_x=28/(4,891-0,496)≅6.3N/cm