Estatisticas dos corpos deformaveis

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Unidade Acadêmica de Física
Disciplina: Física Experimental I

ESTÁTICA DOS CORPOS DEFORMÁVEIS


Índice
Fundamentação teórica3
Objetivos4
Materiais Utilizados5
Procedimentos6
Dados Coletados7
Análises8
Conclusões9
Referências Bibliográficas10

Fundamentação teórica

Existe uma grande variedade de forças de interação, e que acaracterização de tais forças é, via de regra, umtrabalho de caráterpuramente experimental. Entre as forças de interação que figuram mais frequentemente nos processos que se desenvolvem ao nosso redor figuram as chamadas forças elásticas, isto é, forças que são exercidaspor sistemas elásticos quando sofrem deformações.

* Lei de Hooke

A lei de Hooke descreve a força restauradora que existe em diversos sistemas quandocomprimidos oudistendidos. Qualquer material sobre o qual exercer uma força sofreráuma deformação, que pode ou não ser observada. Apertar ou torcer uma borracha, esticarou comprimir uma mola, são situações onde a deformação nos materiais pode ser notadacom facilidade. Mesmo ao pressionar uma parede com a mão, tanto o concreto quanto a mãosofrem deformações, apesar de não serem visíveis. A força restauradora surge semprenosentido de recuperar o formato original do material e tem origem nas forças intermolecularesque mantém as moléculas e/ou átomos unidos. Assim, por exemplo, uma mola esticada oucomprimida irá retornar ao seu comprimento original devido à ação dessa força restauradora.
Enquanto a deformação for pequena diz-se que o material está no regime elástico, ou seja, retorna à sua forma original quando aforça que gerou a deformação cessa. Quando asdeformações são grandes, o material pode adquirir uma deformação permanente, caracterizando o regime plástico.
A figura 1(a) mostra uma molacom comprimento natural xo. Seesta for comprimida até um comprimento x<xo, a força F (tambémchamada de força restauradora)surge no sentido de recuperar o comprimento original, mostrado na figura 1(b). Caso a molaseja esticada até um comprimento x>xo a força restauradoraF terá o sentido mostrado em 1c. Em todas as situações descritas a força F é proporcional à deformação ∆x, definida como ∆x = x − xo.
Em outras palavras, no regime elástico há uma dependência linear entre F e a deformação ∆x. Este é o comportamento descrito pela lei de Hooke:
F = -k∆x
Onde k é a constante de proporcionalidade chamadade constanteelástica da mola, e é uma grandezacaracterística da mola. O sinal negativo indica o fato de que a forçaF tem sentido contrário a ∆x. Se k é muito grande significa que devemos realizar forças muito grandespara esticar ou comprimir a mola,portanto seria o caso de uma mola “dura”. Se k é pequeno quer dizerque a força necessária para realizar uma deformação é pequena, oque corresponde a umamola “macia”.

Objetivos

Determinar o comportamento da elongação de uma mola suspensa em função do peso pendurado em sua extremidade livre.

Material utilizado

* Corpo Básico;
* Armadores;
* Escala Milimétrica Complementar;
* Bandeja;
* Conjunto de Massas Padronizadas;
* Duas Molas;

Procedimentos

O experimento é realizado em grupo.
O corpo básico jáestá montado com os armadores. Serão utilizadas duas molas, uma de cada vez, formando um sistema com a bandeja e os pesos que respectivamente serão adicionados (figura ao lado).
Primeiramente, pede-se que anote a referência que existe em cada mola (para cada mola há uma tabela), o peso inicial colocado na bandeja (sistema mola-bandeja) e a elongação inicial da mola.
Com as molas, no sistema molabandeja já montado, adiciona-se um peso inicial de 20,0 gf na mola 1 e 50,0gf na mola 2, com a escala milimétrica complementar mede-se e anota a elongação da mola. Esse procedimento é repetido com um aumento aleatório até o peso final de 200 gf na mola 1 e 250 gf na mola 2.

Dados coletados

Mola 1 (Identificada pela letra: E)
Peso inicial sobre a bandeja: Po = 20gf
Posição inicial do...
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