Lei hooke

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  • Publicado : 17 de janeiro de 2013
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1.Objetivos
• Determinar a constante elástica de uma mola. Investigar a validade da lei de Hooke.
• Medir o período de oscilação de um sistema massa-mola e compará-lo ao valor teórico; determinar a constante elástica do oscilador; verificar experimentalmente as leis do movimento harmônico simples com o oscilador massa-mola.

2.Materiais UtilizadosQt.
Trilho 120 cm; 1
Cnômetro digital multifunções com fonte DC 12 V; 1
Sensores fotoelétricos com suporte fixador (S1 e S2); 2
Fixador de eletroímã com manípulo; 1
Y de final de curso com roldana raiada; 1
Suporte para massas aferidas – 9 g; 1
Massa aferida 10 g com furo central de2,5 mm; 1
Massas aferidas 20 g com furo central de 2,5 mm de diâmetro; 2
Massas aferidas 10 g com furo central de 5 mm de diâmetro; 2
Massas aferidas 20 g com furo central de 5 mm de diâmetro; 4
Massas aferidas 50 g com furo central de 5 mm de diâmetro; 2
Cabo de ligação conjugado; 1
Unidade de fluxo de ar; 1
Cabo de força tripolar 1,5 m; 1
Pino para carrinho parafixá-lo à mola; 1
Carrinho para trilho azul; 1
Pino para carrinho para interrupção de sensor; 1
Porcas borboletas; 3
Arruelas lisas; 7
Manípulo de latão 13 mm; 4
Pino para carrinho com gancho; 1
Balança Eletrônica. 1




3. Procedimentos Experimentais
Parte I: Determinação da constante elástica de uma mola.
Ligou-se o fluxo de ar para que o carrinhofica-se suspenso. Pendurou-se na ponta da linha uma massa de 59g, massa utilizada para provocar na mola uma pequena deformação. Mediu-se o comprimento da mola e anotou-se na tabela 1 o valor L0 (m), utilizando o pino central do carrinho como referência.
Acrescentou-se um peso de 0,200 N na extremidade do barbante e mediu-se o novo comprimento da mola, LF (m), e anotou-se o valor na tabela 1,construída através dos resultados de cada etapa do experimento. Acrescentou-se novos pesos e repetiu-se os procedimentos anteriores para completar a tabela abaixo. Calculou-se a deformação da mola ΔL (m) e a constante elástica da mola K (N/m). Construiu-se o gráfico F = f(ΔL) (força em função da deformação) e determine o coeficiente angular.

Parte II: Determinação do período do osciladormassa-mola na horizontal.
Ligou-se o fluxo de ar para que o carrinho fique suspenso. Pendurou-se na ponta da linha um peso de 0.680 N (massa suspensa). Determinou-se a massa do conjunto oscilador (carrinho completo e massa suspensa). Colocou-se o sensor na posição de equilíbrio, ligou-se o cronômetro e selecionou-se a função F5. Afastou-se o carrinho da posição de equilíbrio no máximo 10 cm(amplitude A). Liberou-se o sistema e mediu-se o intervalo de tempo para uma oscilação completa (período T).
Repetiu-se o passo anterior três vezes e anotar o valor médio do período (Texp). Acrescentou-se 40g de carga no carrinho (20g de cada lado) e repitou-se os procedimentos anteriores, acrescentando sucessivamente massas no carrinho até completar a tabela.
Construiu-se o gráfico Texp= f(m) (período experimental em função da massa). Após construiu-se o gráfico Texp2 = f(m) (período experimental ao quadrado e m função da massa) e calculou-se o coeficiente angular do gráfico anterior.







4.Introdução
“Em 1660 o físico inglês R. Hooke (1635-1703), observando o comportamento mecânico de uma mola, descobriu que as deformações elásticas obedecem a uma lei muitosimples. Hooke descobriu que quanto maior fosse o peso de um corpo suspenso a uma das extremidades de uma mola (cuja outra extremidade era presa a um suporte fixo) maior era a deformação (no caso: aumento de comprimento) sofrida pela mola. Analisando outros sistemas elásticos, Hooke verificou que existia sempre proporcionalidade entre força deformante e deformação elástica produzida. Pôde então...
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