A Deformação de Uma Haste

Deformação Elástica de uma Haste

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 Introdução 

         Quando submetidos a ações de tração e compressão, materiais podem sofrer deformações de forma permanente, ou recuperar sua forma inicial após a retirada de carga a qual ele estava submetido. Portanto, são caracterizados dois regimes de deformação :o regime plásticos e o regime elástico.

No regime plástico, o corpo não volta à forma inicial e a deformação mantem-se. Porém, dentro do limite de deformação elástica há uma relação linear entre a força aplicada e deformação apresentada, regida pela Lei de Hooke. No caso de uma haste presa por uma de suas extremidades (Fig.1), se uma força F vertical, for aplicada na extremidade livre, esta provocará uma flexão y na haste, essa flexão é função do valor da força aplicada, bem como das propriedades do material e da forma geométrica da haste. Portanto, dentro do limite elástico, tem-se:

                                                    (1)[pic 1]

onde F é o módulo da força aplicada e kf é chamada de constante de flexão da haste.

   A constante kf depende da sua geometria: comprimento x, espessura e, largura l. Além disso, as propriedades do material que é feita haste é essencial para estabelecer a flexão gerada e são características geradas pelo Módulo de

Young E, que está relacionado à energia de ligação entre os átomos do material, e é dado por meio da relação:

                                              (2)[pic 2]

A partir desses conceitos, o objetivo desse experimento é encontrar o valor da constante kf e Módulo de Young de uma haste metálica, a

partir da aplicação de diferentes cargas e análise da flexão provocada.

Procedimentos

Para encontrar o valor da constante da haste, esta será fixada ao suporte em frente à régua milimetrada para averiguar a flexão produzida ao colocar uma quantidade crescente de objetos de massa conhecida em sua extremidade livre. Portanto, a força considerada será a força peso, então é feita a seguinte relação:

                             mg=kfy

[pic 3]

Para os calculos serão plotados gráficos de massa x flexão com os valores obtidos e feita uma regressão linear do tipo F=Ax+B, na qual A será igual à constante de kf da mola.

Resultados

g= (9,78+/-0,05)m/s2

                                                                                                       

       

       

[pic 4]                                                                                       

A=kf = (6,9 +/- 0,01)N/m.

Módulo De Young