Relatorio de molas

Lei de Hooke (Associação em Paralelo)

David Gomes Chaves, Neiriele Borba de Campos,Cecília Laismara de Oliveira

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Complementos de Física – Miguel Enrique Parra Muñoz

Palavra-chave: Lei de Hooke.

Objetivos

Pretende-se deduzir a relação entre a força elástica e a deformação da mola e liga de borracha; Encontrar a constante de elasticidade de uma mola e o equivalente da constante de deformação de uma liga de borracha; Calcular a enérgia referente a cada massa.

Introdução

Dando continuidade aos estudos de molas, veremos último trabalho como se comporta mola e liga de borracha.

“Quando forças externas atuam em um corpo sólido, a deformação resultante do corpo depende tanto da extensão no material, da direção e o tipo de força aplicada. O material é chamado de elástico quando recupera a sua forma original, após a remoção da força externa aplicada sobre ele”.

No cotidiano percebemos que quando molas e borrachas são comprimidas ou distendidas exercem um força restauradora que aumento com a deformação.

Dos estudos literários, sabemos que a força restauradora de um determinado corpo elástico é fornecida pela lei de Hooke.

Onde:

F = -K.x

Material necessário:

Tripé; uma mola helicoidais identicadas; Conjuntos de massas acopláveis; Gancho;Dinamômetros tubulares; Papel milimetrado; Régua;

Procedimento Experimental

1.Penduramos a primeira mola no tripé.

2.Sem nenhuma massa acoplada ao gancho registramos o comprimento natural da mola (x0).

3.Encaixando, sucessivamente as massas acompláveis, registramos o deslocamento (x₁,x₂,x₃,..) a cada massa adicionada.

4.Repetimos procedimento 1; 2; 3 com liga de borracha.

5. registramos na tabela.

K1(Mola)

Medições

Massa (Kg) Força (N) X(m) Elongação K (N/m) E (J)

0 0 X0=0,115 X0-X0=0 0 0

0,057 0,5586 X1=0,142 X1-X0=0,027 20,68 0,0073

0,067 0,6566 X2=0,147 X2-X0=0,032 20,51 0,0105

0,077 0,7546 X3=0,153 X3-X0=0,038 19,85 0,0143

0,087 0,8526 X4=0,155 X4-X0=0,04 21,315 0,0170

0,097 0,9506 X5=0,163 X5-X0=0,048 19,80 0,0228

0,107 1,0486 X6=0,17 X6-X0=0,055 19,06 0,0288

0,117 1,1466 X7= 0,173 X7- X0=0,058 19,76 0,0332

K2(Liga de Borracha)

Medições

Massa (Kg) Força (N) X(m) Elongação K (N/m) E (J)

0 0 X0=0,08 X0-X0=0 0 0

0,057 0,5586 X1=0,089 X1-X0=0,009 62,06 0,0025

0,067 0,6566 X2=0,092 X2-X0=0,012 54,71 0,0039

0,077 0,7546 X3=0,094 X3-X0=0,014 53,90 0,0052

0,087 0,8526 X4=0,999 X4-X0=0,019 44,87 0,0080

0,097 0,9506 X5=0,102 X5-X0=0,022 43,20 0,0104

0,107 1,0486 X6=0,103 X6-X0=0,023 45,59 0,0120

0,117 1,1466 X7= 0,107 X7- X0=0,027 42,46 0,0154

ANALISES DE RESULTADOS.

K 1 ( Mola)

y x y² x² x.y

M X M² X² X.M

0,057 0,027 0,0032 0,000729 0,001539

0,067 0,032 0,0044 0,001024 0,002144

0,077 0,038 0,0059 0,001444 0,002926

0,087 0,04 0,0075 0,0016 0,00348

0,097 0,048 0,0094 0,002304 0,004656

0,107 0,055 0,0114 0,003025 0,005885

0,117 0,058 0,0136 0,003364 0,006786

∑ ∑ ∑ ∑ ∑

0,609 0,298 0,0554 0,01349 0,027416

Mínimos Quadrados

a=(N×∑x.y-∑x×∑y)/(N×∑x^2-∑(x)²) b=(∑x^2×∑y-∑x.y×∑x)/(N×∑x^2-∑(x)²)

a=(7×0,027416-0,298×0,609)/(7×0,01349-(0,298)²) b=((0,01349)×(0,609)-(0,027416)×(0,298))/(7×0,01349-(0,298)²)

a=(0,191912-0,181482)/(0,09443-0,08880) b=(0,0082-0,0081)/(0,09443-0,08880)

a=0,01043/0,00563 b=0,0001/0,00563

a=1,852 b=0,017

k1=a×g

K1=1,852×9,8

K1=18,15N/m

Desvio Padrão

Sx=√((∑x^2- 1/n×(∑x)²)/(n-1)) Sy=√((∑y^2- 1/n×(∑y)²)/(n-1))

Sx=√((0,01349-0,14×(0,298)²)/(7-1)) Sy=√((0,0544-0,14×(0,609)²)/(7-1))

Sx=√((0,01349-0,01243)/6)