A lei de hooke

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FISICA EXPERIMENTAL I
A Lei de Hooke, a constante elástica e a força restauradora numa mola helicoidal
1032.052AF

FISICA EXPERIMENTAL I

Professor:
Adeilson Pessoa
Alunos:
Alikson Nascimento
Douglas Batista
Jamison Oliveira

INTRODUÇÃO
Estando uma mola no seu estado relaxado e sendo uma extremidade mantida fixa, aplicamos uma força F à sua extremidade livre, observando certadeformação. Ao observar esse fato, Hooke estabeleceu uma lei, a Lei de Hooke, relacionando força elástica, reação da força aplicada, e deformação da mola x:
F= -kx,
onde k é uma constante positiva chamada constante elástica da mola, com unidade no S.I. de N/m.
A Constante Elástica da mola traduz a rigidez da mola, ou seja, representa uma medida de sua dureza. Quanto maior for a Constante Elásticada mola, maior será sua dureza.
É importante ressaltar que o sinal negativo observado na expressão da lei de Hooke, significa que o força elástica, possui sentido oposto à deformação, sendo a força elástica considerada uma força restauradora.
A lei de Hooke pode ser utilizada desde que o limite elástico do material não seja excedido. O comportamento elástico dos materiais segue o regimeelástico na lei de Hooke apenas até um determinado valor de força, após este valor, a relação de proporcionalidade deixa de ser definida (embora o corpo volte ao seu comprimento inicial após remoção da respectiva força). O instrumento que usa a lei de Hooke para medir forças é o dinamômetro.

OBJETIVOS
* Construir e interpretar o gráfico força deformante x enlogação;
* Equacionar a Lei de Hooke;* Enunciar a Lei de Hooke;
* Descrever o funcionamento de um dinamômetro a partir da Lei de Hooke;
* Aplicar a Lei de Hooke em associações em série e em paralelo.

MATERIAIS:
* 01 painel metálico multifuncional;
* 03 massas acopláveis com peso de 0,5 N;
* 01 gancho de engate rápido;
* 01 conjunto de retenção M3;
* 02hastes acopláveis de 800 mm, diâmetro de 12,7mm e rosca M5;
* 01 tripé delta max com sapatas niveladoras antiderrapantes;
* 03 molas helicoidais com K = 20 gf/cm;
* 01 suporte inferior móvel para molas;
* 01 régua milimetrada de 350 – 0 – 350 mm de fixação magnética.

CASO I – Uma mola
METÓDOS
* Colocamos o gancho no lastro suspenso na mola;
* Assinalamos a posição de equilíbrio arbitrada como zero;
*Acrescentamos as massas uma de cada vez e tiramos 10 medidas para cada massa.
RESULTADOS
TABELA 01 - Uma mola | | |
| Força – 0,5 N | Força 1 N | Força 1,5 N |
Medição | Enlongação (m) | Enlongação (m) | Enlongação (m) |
1 | 0,027 | 0,053 | 0,08 |
2 | 0,026 | 0,054 | 0,081 |
3 | 0,028 | 0,054 | 0,079 |
4 | 0,028 | 0,055 | 0,079 |
5 | 0,025 | 0,053 | 0,08 |
6 | 0,026 | 0,053 | 0,079 |7 | 0,026 | 0,052 | 0,081 |
8 | 0,027 | 0,053 | 0,078 |
9 | 0,026 | 0,054 | 0,079 |
10 | 0,027 | 0,052 | 0,08 |
Média | 0,0266 | 0,0533 | 0,0796 |
Desvpad | 0,000966092 | 0,000948683 | 0,000966092 |
| | | |

* Verificamos que F é proporcional a x (elongação) em todos os resultados;
* A expressão matemática que vincula F e x é: F = Kx, onde K é uma constante real chamadade constante elástica (N/m).

Caso II – Duas molas em série
METÓDOS
* Colocamos o gancho no lastro suspenso na mola;
* Assinalamos a posição de equilíbrio arbitrada como zero;
* Acrescentamos as massas uma de cada vez e tiramos 10 medidas para cada massa.

RESULTADOS

TABELA 02 - Duas molas em série | |
| Força - 50 N | Força 100 N | Força 150 N |
Medição | Enlongação(m) | Enlongação (m) | Enlongação (m) |
1 | 0,054 | 0,11 | 0,165 |
2 | 0,055 | 0,109 | 0,164 |
3 | 0,053 | 0,109 | 0,163 |
4 | 0,055 | 0,108 | 0,165 |
5 | 0,054 | 0,109 | 0,163 |
6 | 0,055 | 0,11 | 0,163 |
7 | 0,054 | 0,109 | 0,164 |
8 | 0,054 | 0,108 | 0,165 |
9 | 0,053 | 0,11 | 0,164 |
10 | 0,054 | 0,109 | 0,165 |
Média | 0,0541 | 0,1091 | 0,1641 |

* A constante de...
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