Determinação Da Constante Elástica

FACULDADE ESTÁCIO DE CURITIBA

Física Experimental 1

Determinação da Constante Elástica

Turma n°3003 - Quarta-Feira - Noite - 2° Horário

Resumo - Este relatório apresenta uma síntese das experiências desenvolvidas em laboratório para melhor desenvolver o conhecimento acerca da constante elástica. Em nosso dia-a-dia temos contato com diferentes situações que envolvem deformação de corpos elásticos. No carro, por exemplo, quando sentamos, deformamos o amortecedor (mola), essa deformação depende da força aplicada: às deformações elásticas produzidas.

I. INTRODUÇÃO E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Muitas forças da natureza têm a mesma forma matemática que a força exercida por uma mola. Assim, examinando esta força em particular, podemos compreender muitas outras. Pela lei de Hooke, a cada esforço F realizado numa mola helicoidal cilíndrica fixa por uma das extremidades corresponde uma deformação proporcional ∆x. A constante K é chamada de constante elástica (ou constante de força), e é uma medida da rigidez da mola, onde k dá

denominação de constante elástica da mola:

F = k.∆x

II. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO

Materiais: Suporte para pendurar a mola, três molas de diferentes Constantes, massas de valor medido 50 gramas cada e régua. Metodologia: Colocar a mola no suporte e isolar o sistema. Colocar na mola uma carga suficiente para permitir que suas espiras se afastem. Medir a distensão da mola a partir desse ponto de referencia determinando a posição vertical com a régua. Repetir esse procedimento para as três molas. considerando cinco massas iguais de 50 gramas para os experimento. Através das medidas do tamanho final da mola e do inicial, calculamos a distensão e a partir dela podemos fazer uma analise da constante elástica (k).

III. RESULTADOS OBTIDOS

A experiência realizada trata-se de um sistema não ideal, assim desprezamos o peso das molas e possíveis interferências que o ambiente poderia causar. Deste modo, através da lei de Hooke e da multiplicação entre massa e aceleração da gravidade (adotamos g=9,81m/s²) conseguimos determinar as constantes elásticas e a força que cada peso exerce sobre a mola,

respectivamente. Os resultados obtidos são

apresentados nas tabelas (Tabela 1, tabela 2, tabela 3)

Tabela 1 - Mola fina

Mola fina

Massa (kg) Força (N) X (m) K (N/m)

0,05 0,4905 0,06 8,175

0,10 0,981 0,12 8,175

0,15 1,4715 0,18 8,175

0,20 1,962 0,24 8,175

0,25 2,4525 0,30 8,175

Média K = 8,175 N/m

Tabela 2 - Mola grossa

Mola grossa

Massa (kg) Força (N) X (m) K (N/m)

0,05 0,4905 0,065 7,546154

0,10 0,981 0,13 7,37594

0,15 1,4715 0,21 7,178049

0,20 1,962 0,27 7,186813

0,25 2,4525 0,34 7,192082

Média K = 7,295808 N/m

Tabela 3 - Mola elástica

Mola elástica

Massa (kg) Força (N) X (m) K (N/m)

0,05 0,4905 0,011 44,59091

0,10 0,981 0,016 61,3125

0,15 1,4715 0,022 66,88636

0,20 1,962 0,027 72,66667

0,25 2,4525 0,035 70,07143

Média K = 63,10557 N/m

Gráfico 1 - Mola fina