Lei de hooke

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Departamento de Física - Setor de Ciências Exatas e de Tecnologia 
Universidade Estadual do Centro-Oeste - Unicentro
AVALIAÇÃO |

FÍSICA EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO: Comprovação Experimental da Lei de Hooke e Trabalho e. Energia numa mola.

ALUNOS: Delandir D. Peccin Junior
Diogo A. Wavgenhak


TURMA: “ B”

PROFESSORA: Dr. Tania Toyomi Tominaga 

DATA DE REALIZAÇÃO -26/07/2012.
DATA DE ENTREGA - 02/08/2012.
1 – Introducão
A lei de Hooke descreve a força restauradora que existe em diversos sistemas quando comprimidos ou distendidos. Qualquer material sobre o qual exercermos uma força sofrerá uma deformação, que pode ou não ser observada. Apertar ou torcer uma borracha, esticar ou comprimir uma mola, são situações onde a deformação nos materiais pode ser notada comfacilidade. Mesmo ao pressionar uma parede com a mão, tanto o concreto quanto a mão sofrem deformações, apesar de não serem visíveis. A força restauradora surge sempre no sentido de recuperar o formato original do material e tem origem nas forças intermoleculares que mantém as moléculas e/ou átomos unidos. Assim, por exemplo, uma mola esticada ou comprimida irá retornar ao seu comprimento originaldevido 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 a força que gerou a deformação cessa. Quando as deformações são grandes, o material pode adquirir uma deformação permanente, caracterizando o regime plástico. Nesta aula trataremos de deformações pequenas em molas, ou seja, no regimeelástico.
A figura 1a mostra uma mola com comprimento natural x0. Se esta for comprimida até um comprimento x<x0, a força F (também chamada de força restauradora) surge no sentido de recuperar o comprimento original, mostrado na figura 1b. Caso a mola seja esticada até um comprimento x<x0 a força restauradora F terá o sentido mostrado em 1c. Em todas as situações descritas a força F éproporcional deformação ∆x, definida como ∆x = x<x0.

Figura 1
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 chamada de constante elástica da mola, e é uma grandeza característica da mola. O sinal negativo indica o fato de que a força F tem sentidocontrário a ∆x. Se k é muito grande significa que devemos realizar forças muito grandes para esticar ou comprimir a mola, portanto seria o caso de uma mola ”dura”. Se k é pequeno quer dizer que a força necessária para realizar uma deformação é pequena, o que corresponde a uma mola ”macia”.

2 – Objetivo
O experimento teve como objetivo determinar a constante elástica de uma mola (constante de Hooke)estaticamente utilizando instrumentos e montagem simples.

3 - Materiais e Métodos.
- Um conjunto de sustentação principal formado por haste, tripé com roscas e
três sapatas niveladoras amortecedoras;
- Um painel com gancho;
· Um dinamômetro de 5 N;
· Três conjuntos de massas acopláveis com gancho lastro;
· Duas molas;

4 – Procedimento Experimental
4.1 - Pratica 1
Com esse experimento, temos comoprincipal objetivo a determinação da constante elástica da mola, o trabalho realizado e a energia da mola através do método estático.
Para o inicio deste experimento, ajustamos o suporte de modo que pudéssemos acoplar junto à mola o gancho lastro. Quando a mola estava junto ao gancho, ela já sofria certa deformação e consequentemente já mostrava um valor na escala, esse foi adotado como pontoinicial ou X0.
Após a verificação do X0, foi feita uma tabela na qual pudéssemos anotar os dados referentes à posição do gancho a medida que adicionávamos massa ( cada massa pesava 0,5 N e, foram adicionadas três massas totalizando 1,5 N).
Feitas as medidas obtivemos os seguintes resultados:

Força (N) | Deformação x (m) |
0 | 0 |
0,5 | 0,024 |
1,0 | 0,049 |
1,5 | 0,072 |

Na tabela acima,...
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