Bruno Oliveira

FACULDADE DE FÍSICA DA PUCRS
Mecânica Fundamental - Práticas

7a EXPERIÊNCIA: Constante e energia potencial elástica de molas helicoidais
Objetivos: ao final desta experiência você deverá ser capaz de conceituar e determinar a constante elástica de uma mola helicoidal, determinar a energia potencial elástica de um sistema mola-massa e construir gráficos a partir dessas medidas.
Material:  mola helicoidal massas aferidas mufla com gancho presilha de mesa haste régua
Tarefas:
1. Monte firmemente uma haste vertical, coloque uma mufla com gancho e pendure a mola.
2. Coloque uma das massa aferidas na extremidade livre da mola e meça sua deformação (Δx).
3. Acrescente gradativamente outras massas e meça as respectivas deformações, (Δx), da mola, completando a tabela a seguir.
Massa
m (kg)
Deformação
x (m)
Força (Peso)
F (N)

Energia potencial elástica Ue(J)
0,050
0,025
0,5
20
6,25 x 10-3
0,100
0,050
1
20
2,5 x 10-2
0,150
0,075
1,5
20
5,6 x 10-2
0,200
0,090
2
20
8,1 x 10-2
4. Determine o valor da força deformante (peso) usando a equação , onde g = 10 m/s2.
5. Analise a tabela e escreva suas conclusões a respeito da força elástica e do comportamento da mola.

6. A penúltima coluna da tabela apresenta a constante elástica (k) da mola. O que ela significa?

7. Escreva a equação F = f (x) para essa mola, considerando unidades do SI.
8. Com os dados da tabela, construa, em papel milimetrado, um gráfico F = f (x). Qual o significado da declividade da reta? Construa, também, um gráfico Ue = f (x), onde é a energia potencial elástica.
9. A força elástica é diretamente proporcional à deformação da mola? E a energia potencial elástica é diretamente proporcional à deformação da mola? Como varia a energia potencial elástica quando a deformação da mola triplica?

10. Qual o significado físico da área sob a curva no gráfico F = f (x)? Justifique sua resposta.
4. Cálculo da força deformante: