Molas helicordais

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Relatório experimental – 8











Molas helicoidais




























Relatório experimental- 8

Título: Molas helicoidais


Objetivos:
- Interpretar um gráfico força x elongação;
- Enunciar a Lei de Hooke;
- Concluir sobre a validade da Lei de Hooke;
- Utilizar o conhecimento da Lei de Hooke para descrever o funcionamento de umdinamômetro.



Material utilizado:

• Um tripé ;
• Três molas helicoidais;
• Um conjunto de massas acopláveis de 50g cada e gancho lastro;
• Um perfil universal com escala milimetrada ;
• Um suporte fixo para associações de molas ;
• Um suporte móvel para associações de molas em paralelo .








Procedimento:

1.Coloque o gancho lastrosuspenso na mola, considerando a sua posição de equilíbrio como ZERO.

O gancho funcionará como lastro, não o considere como carga.

Assinale a posição de equilíbrio arbitrada como zero na escala.


1.1. Acrescente outras massas, uma de cada vez, completando (para cada caso) as lacunas da tabela 1.

Dica:Faça as leituras na régua, olhando por baixo dos pesos.


|Nº de massas|F (Newton) |x = elongação (m) |
|0 |Lastro |Arbitrando zero = 0 |
|1 |0,5 |0,013 |
|2|1,0 |0,028 |
|3 |1,5 |0,044 |
|4 |2,0 |0,060|



Tabela 1

1.2. Trace o gráfico da força deformante F versus x.
[pic]







1.3. Utilizando-se dos valores da tabela 1 e de sua resposta anterior, verifique a validade da relação F α x para cada medida executada.



1.4 Escreva a expressão matemática que vincula as grandezas F e x, quando substituímos o sinal de proporcionalidade pelo de igualdade na expressão F α x?1.5. A constante estabelecida é conhecida por ‘Constante de Elasticidade’ da mola e, normalmente, é representada pela letra ‘K’.

1.6. Sabendo que F = Kx (ou K = F/x), determine a unidade da constante de elasticidade K no Sistema Internacional.

R: N/m.

Pela 3ª Lei de Newton, ao sofrer a ação de uma força aplicada por um agente externo, a mola aplica sobre este agente uma força contráriae de igual valor modular, denominada reação.

1.7. Coloque um peso de 1,5N na mola, espere o sistema parar de oscilar e anote o ponto de equilíbrio indicado na escala.
Puxe a massa 1 cm para baixo e torne a soltá-la, descrevendo o observado.
Como você justifica o fato de o móvel não ter parado no ponto de equilíbrio?

R: Ponto de equilíbrio = 0,078. O móvel não para no ponto de equilíbriodevido a constante da mola.

1.8. Ao atingir o ponto mais alto de sua trajetória o móvel pára, retorna e o fenômeno se repete. Verifique que a força aplicada pela mola, em qualquer caso, sempre fica apontando para o ponto de equilíbrio, se opondo à deformação. Por este motivo, quando trabalhamos com a força restauradora aplicada pela mola, a expressão F = -Kx, contém o sinal (-).Segundo oobservado e analisando até o momento, como você justificaria, fisicamente, a presença do sinal negativo na expressão F = -Kx?

R: A presença do sinal negativo observado na expressão vetorial indica que o vetor força elástica (F ou Fel) tem sentido oposto ao vetor deformação, ou seja, possui sentido oposto a deformação, sendo a força elástica considerada uma força restauradora.



1.9. Diferencie...
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