Mecanica

I – Objetivos Essa experiência tem como objetivo utilizar três procedimentos diferentes para medir o mesmo parâmetro utilizando a lei de Hooke e determinar a constante elástica de uma mola normal, duas paralelas e duas em serie. Também avaliaremos a contribuição das grandezas que influência nos diversos procedimentos e calcular a incerteza combinada em cada caso. Comparar os resultados obtidos em cada procedimento. II - Introdução Teórica Quando um peso é pouco a pouco depositado na extremidade livre de uma mola suspensa num suporte fixo, a mola distende-se até a tensão na mola contrabalançar o peso da carga. Se a mola é do tipo elástica, ou seja, se ela retorna a suas dimensões originais logo que o peso aplicado é removido, verifica-se experimentalmente que, dentro de limites da carga, a distensão x produzida na mola é proporcional à força F nela aplicada. Essa é a lei de Hook para uma mola elástica, cuja expressão matemática é: F=-Kx

onde k é denominada a constante elástica da mola e é numericamente igual à força requerida para produzir uma unidade de distensão. A lei de Hook para a mola vale somente dentro do limites de elasticidade da mola. Quando esta força ultrapassa o limite de elasticidade ou de tensão da mola, esta é distendida além de seu limite elástico e não mais retornará as suas dimensões originais. Esta deformação é denominada plástica. Quando a força aplicada é muito pequena, em algumas molas a distensão varia com a força de um modo não linear. Este é o caso de algumas molas espirais, onde, na ausência de qualquer força aplicada, as espiras estão pressionadas umas contra as outras devido a tensões iniciais da própria mola. Quando uma força pequena é aplicada, a mola distende-se um pouco e a orientação de cada espira varia bastante, produzindo na mola uma distensão anisotrópica. Resumindo, a lei de Hooke diz que, as forças deformantes são proporcionais as deformações elásticas produzidas, ou seja, a deformação