O Relatório Física II

Lei de Hooke

Objetivo do experimento

        Determinar experimentalmente a constante elástica k de uma mola.

Teoria

Em uma mola ideal em regime linear, a foça exercida pela mola  é proporcional ao deslocamento  no sentido contrário, conhecido como Lei de Hooke; .[pic 2][pic 3][pic 4]

Descrição do Experimento

A Figura 1 mostra a montagem experimental. O equipamento a ser utilizado é um suporte universal na qual uma mola é pendurada numa de suas extremidades, estando a outra livre. Na extremidade livre, pendura-se uma massa m escolhida arbitrariamente para produzir deformação z na mola. Nesta situação, o módulo da força F exercida pela mola é igual a força peso (mg) onde g é a constante gravitacional, então:

                        Equação 1[pic 5]

Dessa forma, a variável independente é a massa pendurada m e a variável dependente é a deformação z na mola.

Equipamento/Materiais

1. Uma régua milimetrada como com cursos e barra de suporte;
2. Uma mola;
3. Um suporte de massa, massas de aproximadamente 10 g e de aproximadamente 30 g;
4. Balança digital.

Procedimento Experimental

• Pendure a mola na haste de suspenção e ajuste o cursor da régua na extremidade inferior da mola, como exemplifica a Figura 1.
• Para cada massa indicada na Tabela 1, meça na balança digital e anote o valor da massa e depois pendure na extremidade livre da mola e ajuste o cursos inferior da régua na extremidade inferior, veja Figura 1. A deformação z da mola é a distância, entre os cursores, anote o valor na Tabela correspondente. Repita este procedimento três vezes.
• Responda as demais questões.

[pic 6]

Figura 1 – A esquerda: mola sem massa. A direita: deformação devido a massa pendurada.

As regras de operação com algarismos significativos, os critérios de arredondamento e a construção de gráficos devem estar de acordo com o que foi estudado em Física 1. Considere g = 9,81 m/s2. Apresente os cálculos com detalhes. Variável Quantidade Física Instrumento de medida Independente Massa m Balança digital Dependente Deformação x Régua milimetrada

Medidas [pic 7]

Valores médios. Calcule o valor médio da deformação , e complete a Tabela 1;[pic 8] A partir da equação (1) calcule a cosntante elástica k utilizando o valor médio , complete  última coluna da Tabela 1 e calcule o valor médio da constante elástica .[pic 9][pic 10]

Gráfico Linear. Coeficiente angular a’ e linear b’ da equação da reta y’ = a’x + b’. A partir da Tabela 1, façao gráfico linear  versus m no papel milimetrado. Indique os pontos lidos no P1(         ;          ), P2(         ;         ), P3(           ;         ) e calcule o valor de a’ e b’ com suas respectivas unidades.[pic 11]

Valor experimental. Erro percentual. A partir das relações e resultados obtidos na questão 3, calcule o valor experimental de k. O valor de referencia de k é determinada na questão 2(b), calcule o erro percentual experimental.

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