Fisica 2 Experimento 1

1.Objetivo

Conhecer a força elástica;

Determinar a constante elástica de uma mola;

Traçar o gráfico da força elástica em função da elongação;

Interpretar o significado da área hachurada do gráfico da força em função da elongação;

Verificar a associação de molas em série;

Verificar a associação de molas em paralelo.

2. Teoria

Quando uma mola de aço está sob a ação de uma força ela se deforma sendo que essa deformação x é proporcional à força aplicada F. A característica da mola é que cessada a força deformadora, ela volta à posição inicial. Dizemos que a mola possui uma força restauradora. Na figura vemos uma mola sendo esticada por uma força (peso), a mola faz uma força contrária à aplicada tendendo a voltar ao seu comprimento original. A força que a mola faz para retornar à sua posição de equilíbrio é proporcional à sua elongação. Observando a figura notamos que o vetor elongação (quanto a mola foi contraída ou esticada) tem sempre sentido oposto à força exercida pela mola, assim sendo, a força elástica é dada por:

Onde K é a constante elástica da mola (a unidade no S.J. para constante elástica é N/m). O dinamômetro é constituído de urna mola espiral. A partir do momento que deformarmos a mola, isto é conhecemos o vetor deformação X, conhecemos, também, a força restauradora, e vice-versa. Essa propriedade possibilita a construção de um medidor de forças.

Examinando o gráfico abaixo podemos verificar:

3. Procedimentos experimentais

3.1. Posicione a régua de modo que o pequeno anel inferior da mola coincida com o traço da régua. Nesta operação você deve olhar para o anel e a régua horizontalmente.

3.2. Suspenda com a mola uma massa e anote na tabela abaixo o valor suspenso do peso P e a correspondente deformação X. Repita esse procedimento para três massas diferentes.

3.3. Faça um gráfico F em função de X, e determine, a partir de gráfico, qual o valor da constante elástica k da mola.

3.4. Calcule a área do gráfico e explique o que essa área significa.