Força Elástica

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.

MATERIAIS

Foram utilizados os seguintes materiais:

• Duas molas;

• Pesos de chumbo;

• Uma régua;

• Um suporte.

PROCEDIMENTOS

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.

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

Peso(N) X(m) K(N/m)

0,185 0,08 2,312

0,691 0,095 7,274

1,195 0,11 10,864

K = 6,817

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

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

R: área = base x altura / 2 = x. Kx / 2 =

0,11 x 1,195 / 2 = 0,066

Esta área significa a força restauradora e/ou inicial, assim conseguimos vislumbrar um medidor de forças.

5. Repita o procedimento 1, mas agora coloque duas molas juntas (associação em série).

Peso(N) X(m) K(N/m)

0,185 0,16 1,156

0,691 0,185 3,735

1,195 0,22 5.432

K = 3,441

6. Qual a relação entre o valor de K obtido no primeiro experimento e no segundo experimento?

R: Observamos que o valor de K no primeiro experimento foi aproximadamente 2 vezes maior do que no exercício 1, ou seja, como o exercício 2 foi realizado com 2 molas, a força elástica sofreu menos força do que com apenas 1 mola.

7. Repita o procedimento 5, mas agora coloque duas molas juntas com auxílio de um suporte (associação em paralelo).

Peso(N) X(m) K(N/m)

0,185 0,074 2,5

0,691 0,082 8,427

1,195 0,091 13,132