Engenharia

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ENGENHARIA MECÂNICA


RELATÓRIO DE FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II


PROFESSOR : FÁBIO BRESIGHELLO BEIG





ALUNO : OSMAR ALVES BARBOSA R.A. : 2012034319
ALUNO : JHONATAN C. FIGUEIREDO R.A. : 2012099020
ALUNO : RAFAEL DOS SANTOS LIMA R.A. : 2012016957
ALUNO : FRANCISCO R. DA SILVA R.A. : 2012056983
ALUNO :EDSON MONTEIRO DE PAULA R.A. : 2012017872













Força Elástica e Lei de Hooke
Relatório 01 (Realização: 05/09/2012 / Entrega: 19/09/2012)


























01 - RESUMO

O experimento realizado visa à análise experimental da Lei de Hooke através do uso de mola e pesos. Tal lei pode ser comprovada pela variação linear obtida dasmedições com o aumento dos pesos.



02 - INTRODUÇÃO TEÓRICA

Antes de mais nada vamos introduzir fatos históricos e definições para que a compreensão do experimento fique clara. Quando escrevemos que iremos determinar a constante de Hooke de uma mola cometemos um erro, na realidade determinaremos a constante de Young característica de cada mola.
Robert Hooke (1635-1703) descobriu em 1676 a leifundamental que existe entre a força e a distorção resultante num corpo elástico. Ele resumiu os resultados de suas experiências na forma de uma lei. Ut tensio sic vis , a qual, traduzida livremente, significa que uma mudança de forma é proporcional à força deformadora .
Muitos anos depois, Thomas Young (1733-1829) deu á lei de Hooke uma formulação mais precisa, ao introduzir conceitos físicosdefinidos a serem associados com uma mudança de forma e força deformadora .Quando uma tensão (forças resultante na deformação de um sólido) é provocada no interior de um sólido pela aplicação de forças externas, uma variação física é produzida. Estas distorções relativas são chamadas deformações e podem ser de três tipos:
1. Mudança no tamanho do corpo, mantendo a mesma forma.
2. Mudança na formamantendo o mesmo volume.
3. Mudança de comprimento.

A lei de Hooke pode agora ser enunciada da seguinte forma:
Tensão/ deformação = constante = Módulo de elasticidade
A constante é chamada de módulo volumétrico (K) se a tensão corresponde a 1; Módulo de rigidez ou cisalhamento (n) se a tensão é do tipo 2; e Módulo de Young (Y) se a tensão é de distensão ou compressão que corresponde a 3.(Ference, M. Curso de Física:Mecânica , 1968,p236-237)
Podemos sintetizar a lei de Hooke pela seguinte expressão:
Onde k é uma constante de proporcionalidade característica da mola, chamada constante elástica da mola. Sua unidade no SI é Newton por metro (N/m). Podemos obter a constante elástica (k) de uma mola elástica através da declividade da reta de seu gráfico força x deformação, como indicadoabaixo.
Convém lembrar que, no processo de deformação, a mola sempre estará sujeita a ação de duas forças (uma em cada extremidade), sendo de mesma intensidade (k x) quando sua massa for desprezível (mola ideal).
Força elástica
Quando um corpo está preso a uma mola deformada, a força de contato que a mola exerce nele chama-se força elástica. Pelo princípio da ação-reação, as forças trocadasentre o corpo e a mola são de mesma intensidade. Logo, a intensidade da força elástica será dada, de acordo com a lei de Hooke, por:
Sendo k a constante elástica da mola e x sua deformação instantânea.
A força elástica sobre um corpo pode estar orientada no sentido de puxar (mola esticada) ou de empurrar (mola comprimida).


Associações de Molas
Associação em paralelo: Essa associação écaracterística em que 2 ou mais molas são postas lado a lado e coloca-se uma superfície sobre elas. Sobre essa superfície então são aplicadas as forças. Esse tipo de associação é utilizado em colchões de mola. A força é distribuída pelas molas. Para não haver desequilíbrio, as molas são dispostas de modo simétrico, e todas possuem o mesmo coeficiente de reconstituição. Aqui não tratarei associação em...
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