Atividade 7

Atividade VII - Deformação Elástica de uma Haste
1. Introdução [1]
Sob a ação de uma força de tração ou de compressão, todo objeto deforma-se. Se, ao cessar a atuação dessa força, o corpo recupera sua forma primitiva, diz-se que a deformação é elástica. Em geral, existe um limite para o valor da força a partir do qual acontece uma deformação permanente do corpo. Dentro do limite elástico, há uma relação linear entre a força aplicada e a deformação.
Considere-se o caso de uma haste presa por uma de suas extremidades (Figura 1). Uma força F, vertical, aplicada na extremidade livre, provoca uma flexão y na haste. Essa flexão depende do valor da força aplicada, bem como do material e das dimensões da haste. Dentro do limite elástico, tem-se

em que F é o módulo da força aplicada na extremidade da haste e kf é chamada de constante de flexão da haste. Esta constante é uma propriedade da haste e depende de sua largura l, de sua espessura e, do comprimento x e do módulo de Young do material de que é feita. O módulo de Young para flexão E, ou simplesmente módulo de flexão, é uma propriedade apenas do material de que a haste é feita e mede como um determinado material reage a uma força que tende a flexionar o objeto. No caso de uma haste, pode-se mostrar que, abaixo de um valor limite para a flexão, a constante de flexão kf e o módulo de Young para flexão se relacionam pela equação

Figura 1: Deformação de flexão y de uma haste sujeita a uma força F, aplicada a uma distância x da extremidade fixa.
2. Parte Experimental
Objetivos: (i) Determinar a constante de flexão de uma haste metálica, no regime elástico, e (ii) o módulo de Young para flexão do material de que é feita.
Material Utilizado: Haste metálica, prendedor, suporte, objetos com massa de aproximadamente 5g e régua milimetrada.
Procedimentos: O experimento consiste em aplicar várias forças na extremidade da haste fixada horizontalmente e medir a flexão correspondente a cada uma delas.

1. Mantendo uma das