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INTRODUÇÃO

O conhecimento do comportamento de molas quando comprimidas ou tensionadas é essencial no estudo da Física. Esse conhecimento permite maior aprimoramento sobre o funcionamento de amortecedores e outros equipamentos e estruturas que dependem de molas para manter sua funcionalidade.
Foram realizados dois experimentos por meio de molas e tiras de borracha a fim de obter-se umaanálise sobre o comportamento destes materiais quanto tensionados por determinada força.
Algumas expressões foram utilizadas para a obtenção dos valores necessários para a análise. Dentre as expressões, a lei de Hooke, a qual relaciona a força elástica com a deformação da mola quando uma força atua sobre ela. Essa lei é expressa por Fr=-k∙∆l (1), onde Fr representa a força restauradora oposta à forçaF, aplicada a mola, ∆l é a elongação da mola e k é a constante elástica da mola, proporcional à sua rigidez. A constante elástica, tem relação com o módulo de elasticidade transversal μ da mola expressa por k=4∙N∙R3μ∙r4 (2), na qual N é o número de espiras e R o raio da mola, μ é o módulo de elasticidade transversal e r é o raio do fio que constitui a mola. Foi analisado o módulo deproporcionalidade entre a força e o incremento ao comprimento do fio relaxado, denominado módulo de Young. Para a obtenção do módulo de Young, utilizou-se a expressão FA=α∙∆ll0 (3), na qual F é a força aplicada à mola, A é a secção transversal do fio que a constitui, ∆l é a sua elongação, l0 é seu comprimento quando relaxada e α é o módulo de Young.
Dessa forma, os experimentos foram realizados e seusresultados devidamente anotados e processados de forma que foram obtidos todos os parâmetros necessários para a realização da análise completa.



OBJETIVO
Analisar experimentalmente os conceitos da lei de Hooke, compreendendo a constante elástica, o módulo de Young e outros conceitos relacionados à elasticidade dos materiais.

MONTAGEM EXPERIMENTAL
Material Utilizado
1. Um suporteuniversal em forma de “Y”;
2. Uma balança mecânica;
3. Um paquímetro;
4. Uma haste metálica de 70 cm;
5. Duas hastes metálicas de 15 cm;
6. Duas mufas de 90°;
7. Uma régua de 40 cm (com furo);
8. Duas molas helicoidais;
9. Um jogo de massas aferidas;
10. Uma tira de borracha;
11. Aplicativo de tratamento de dados (Origin50).

Procedimento
Primeiramente, foiobtida a massa de 10 arruelas e dividiu-se essa massa pelo n° total de arruelas (suponde que as dez sejam idênticas)
Pegou-se uma mola helicoidal suave, foi medido seu n° de espiras ,o diâmetro do fio de uma espira e o diâmetro da mola. Ela foi posta em um suporte universal e de acordo com um ponto base de referencia, obteve-se um valor 0 da escala.
De uma a uma, as arruelas foram colocadas em umaporta massa ligada a mola. Desse modo encontramos as elongações ∆L desta.
Com os valores obtidos, foi feita uma tabela para o índice da medida, o valor da massa e seu erro e o valor da elongação e seu erro.
Esse mesmo procedimento foi feito com uma mola helicoidal rígida.
Apos a segunda pratica a mola foi substituída por uma tira de borracha, encontrando um novo ponto base de referencia para ovalor 0 da escala.
Em um porta massa, novamente, as arruelas foram acrescentadas de uma a uma medindo a elongação ∆L do elastico em relaçao ao ponto base adotado.
Como a tira de borracha é deformável, apos as 10 arruelas já colocadas, foi feito o processo contrario(foram tiradas do porta massa de uma a uma as arruelas), encontrando novas elongações para a tira.
Novamente, foram organizados osvalores em uma tabela com colunas para o índice da medida, o valor da massa e seu erro, o valor da elongação com o aumento da força e seu erro, e o valor da elongação com a redução da força e seu erro.

RESULTADO

Tabela I: Comportamento de uma mola helicoidal suave submetida à força peso das arruelas. A mola possui 54 expiras com diâmetro de 0,0215 ± 5.10-4 m, o diâmetro do fio da mola é...
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