Relatório - Constante Elástica Da Mola

FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA

CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA

UniFOA

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE ELÁSTICA DE MOLA PELO MÉTODO ESTÁTICO

POR:

DOUGLAS PRATTI GUEDES – 201210457

FERNANDO LUCAS ALVES FERNANDES – 201210460

FILIPE PASCOAL CARNEIRO – 201211162

GUSTAVO VIANA XAVIER – 201211143

LUIZ CLAUDIO VENTURA DOS REIS SAMPAIO – 201210482

MARLON JEFFERSON DE FARIA OLIVEIRA - 201210487

PEDRO GABRIEL KOENIGKAN – 201010677

Volta Redonda

2013

FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA

CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA

UniFOA

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

FÍSICA LABORATORIAL

POR:

DOUGLAS PRATTI GUEDES – 201210457

FERNANDO LUCAS ALVES FERNANDES – 201210460

FILIPE PASCOAL CARNEIRO – 201211162

GUSTAVO VIANA XAVIER – 201211143

LUIZ CLAUDIO VENTURA DOS REIS SAMPAIO – 201210482

MARLON JEFFERSON DE FARIA OLIVEIRA - 201210487

PEDRO GABRIEL KOENIGKAN - 201010677

Trabalho apresentado como avaliação parcial

da disciplina de Física Laboratorial, do curso

superior de Engenharia Mecânica, ministrado

pelo Prof. Cristiano da Costa Alves.

Volta Redonda

2013

SUMÁRIO

1. Objetivo....................................................................................................................... 04

2. Resumo Teórico.......................................................................................................... 05

3. Materiais e Métodos Utilizados.................................................................................. 06

3.1. Materiais Utilizados..................................................................................... 06

3.2. Procedimento Experimental......................................................................... 08

4. Dados e Cálculos........................................................................................................ 09

5. Conclusão................................................................................................................... 15

6. Bibliografia................................................................................................................. 16

1. OBJETIVO

A experiência consiste na determinação da constante elástica de uma mola pela determinação direta do coeficiente entre a força aplicada à mola e seu alongamento através da Lei de Hooke.

2. RESUMO TEÓRICO

A Lei de Hooke é uma lei de física que está relacionada à elasticidade de corpos e também serve para calcular a deformação causada pela força que é exercida sobre um corpo, sendo que tal força é igual ao deslocamento da massa partindo do seu ponto de equilíbrio multiplicada pela constante da mola ou de tal corpo que virá a sofrer tal deformação. A lei de Hooke pode ser expressa mediante a fórmula: F=K.Δl, onde F é intensidade da força aplicada (N); K a constante elástica da mola (N/m) e Δl: deformação da mola (m).

De acordo com esta lei, o alongamento experimentado por um material elástico (ao ser submetido á ação de uma força deformadora) é diretamente proporcional á força deformadora sempre que esta não ultrapasse determinado limite, designado de limite de elasticidade, o qual depende do material em questão.

Todos os materiais, por mais rígidos que pareçam ser, estão sujeitos a deformações quando são aplicadas forças sobre eles. Isso quer dizer que todos os corpos, uns mais que os outros, são elásticos. Uma mola, por exemplo, é o caso extremo de um corpo que se deforma quando sujeito à uma força. Estudamos nesta prática a propriedade física dos corpos que nos diz o quanto um corpo é elástico, ou seja, o quanto o corpo se deforma sob a ação de forças.

Figura 01 – Alongamento de um material elástico quando se aplica uma força sobre ele

3. MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS

3.1. MATERIAIS UTILIZADOS:

• 3 Copos de Prova

Figura 02 – Corpo de prova

• 1 Balança Analítica

Figura 03 - Balança

• 1 Tripé com haste e suporte

Figura 04 – Tripé com Haste e Suporte

• 1 Mola de aço

Figura 05 - Mola

3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Ao chegarmos ao laboratório, dirigimo-nos a bancada, e ali já estava posicionado os materiais que iríamos utilizar. Pegamos a mola de aço encaixamos ás hastes do suporte. Havia também uma balança e os corpos de prova, junto a uma trena.

Após a montagem, posicionamos os corpos de prova de forma a deformar a mola. Medimos a deformação utilizando a trena (calculando a diferença entre a altura da mola em repouso e a após a adição do corpo de prova). E então anotamos o valor encontrado. Repetimos isso com mais 2 corpos de prova e os valores que obtivemos colocamos num gráfico e a partir deste gráfico calculamos a constante elástica da mola.

Figura 06 – Deformação da mola conforme a quantidade de corpos de prova

Figura 07 – Gráfico da Constante Elástica

GRÁFICO

CÁLCULOS

FÓRMULAS UTILIZADAS

5. CONCLUSÃO

De acordo com os resultados, provamos que, à medida que se aumenta o peso (F), o comprimento da mola (Δx) aumenta proporcionalmente de acordo com a equação, na qual k é a constante de deformação da mola e x a deformação sofrida, enunciada pela lei de Hooke.

Com este experimento também, percebemos que á medida que colocamos massa na mola, ela se estica até se igualarem as forças, porém, a lei de Hooke, funciona até determinado momento para a constante elástica inicial pois a partir de uma certa extensão ela começa a se deformar, criando uma nova constante elástica. Enfim, toda mola esticará até um comprimento limite e, a partir deste, haverá uma deformação permanente, que no nosso caso, a constante elástica (k) deu por volta de 29,9N/m(±0,212N/m).

6. BLIBLIOGRAFIA

[1] HALLIDAY Davis. WALKER, Jearl. RESNIC, Robert. “Fundamentos de Física 1” – vol.1 - LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro, 1993.

[2] Lei de Hooke. In Infopédia [Em linha]. Porto: Porto Editora, 2003-2011. [Consult. 2011-06-01].

[3] HALLIDAY, David, Resnik Robert, Krane, Denneth S. Física 2, volume 1, 5 Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004. 384 p.