Bateria De Limao

LEI DE HOOKE

ÚLTIMO NOME, Nome e sobrenome - UNIT

SANTOS, Fulano de Oliveira - UNIT

SANTOS, Escorpião de Jesus - UNIT

Grupo de Trabalho – Grupo 1

Agência Financiadora: não contou com financiamento

Resumo

A lei de Hooke é uma lei que relaciona as deformações elásticas em um sistema de tal forma que a força restauradora é diretamente proporcional à sua deformação. Este trabalho reproduz o experimento que comprava esta lei e determina o valor da constante elástica utilizando materiais simples de fácil acesso. O experimento contou com uma mola helicoidal, uma trena, tripé e haste. Inicialmente mediu-se o comprimento da mola e em seguida colocou-se pesos aferidos de 10 em 10 g no porta pesos até atingir um limite de 100 g. Em todas as medidas verificou-se o novo comprimento da mola e comparando com o valor inicial (sem os pesos) foi possível determinar o valor da deformação do sistema. Com esses dados calculou-se a constante elástica da mola. Em seguida fez-se um gráfico da força elástica em função do peso e constatou-se que o gráfico é linear. De posse dessas informações foi possível construir um dinamômetro.

Palavras-chave: Deformações elásticas. Dinamômetro. Constante elástica. Linearização.

Introdução

Quando uma mola é submetida a uma força que a deforma surge na mesma uma força restauradora. Em muitas situações a força restauradora é diretamente proporcional à sua deformação. Quando isto ocorre diz-se que a mola obedece à lei de Hooke (YOUNG e FREEDMAN, 2009). Matematicamente pode-se escrever:

F = k x (1)

em que k é a constante elástica da mola e x é a sua deformação.

Baseado nesta lei é possível elaborar uma escala com uma dada mola e então construir um aparelho para medir forças em sistemas em equilíbrio estático. A este instrumento chama-se de dinamômetro (Figura 1).

Figura 1 – Ilustração de uma mola calibrada.

Fonte: Ilustração dos autores deste trabalho.

No equilíbrio a força peso é igual à força restauradora (força elástica), ou seja:

mg = k x (2)

Isto significa que ao construir um gráfico do tipo mg (peso) versus x (deformação) obtém-se uma reta cuja declividade é a constante elástica da mola.

(...) (Este é apenas um exemplo de introdução. Perceba o estilo da fonte, tamanho, margens, etc. É fundamental fazer a leitura da matéria que orienta você a elaborar o relatório)

Objetivos

• Verificar a lei de Hooke;

• Construir um dinamômetro;

• Determinar a massa de um corpo desconhecido.

Materiais e Métodos

A seguir são descritos os materiais utilizados e os métodos desenvolvidos que foram utilizados para a realização do experimento. Deve-se ficar atento a algumas questões que são fundamentais para o bom andamento da prática:

 Não se pode deformar demais a mola para não danificá-la.

 Nunca coloque pesos em excesso no porta pesos;

 Sempre que colocar as massas no porta-pesos segure-as e faça o sistema atingir o equilíbrio lentamente.

Materiais

1. Uma mola helicoidal;

2. Uma haste;

3. Um porta-peso;

4. Um conjunto de pesos;

5. Uma régua graduada;

6. Um tripé;

7. Noz com gancho.

Método

O experimento foi realizado medindo o comprimento inicial da mola em seu estado natural (sem deformação) com o uso de uma régua com precisão de 1 mm (menor divisão) cuja incerteza é da ordem de 0,5 mm. Com o uso de massas aferidas (Figura 2) foi possível avaliar a deformação da mola. Neste caso acrescentavam-se pesos de 10 em 10g e a cada acréscimo fazia-se a medida da nova deformação da mola até um limite de 50 g. Todos esses dados foram colocados em uma tabela (Tabela 1) e logo depois se calculou a deformação da mola em cada medida e adicionaram-se esses resultados em uma nova coluna da Tabela 1. Com o uso do programa Microsoft Excel foi possível construir o gráfico da força elástica em função da deformação e avaliar o valor da constante elástica k da mola. De posse desse resultado determinou-se