Estática

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Força Elástica 1. Objetivo Conhecer a força elástica. Determinar a constante elástica de uma mola. Traçar o gráfico da força elástica em função da elongação. Interpretar o significado da área hachurada do gráfico da força em função da elongação.  Verificar a associação de molas em série.  Verificar a associação de molas em paralelo. 2. Teoria Quando uma mola de aço está sob a ação de uma força ela se deforma sendo que essa deformação X é proporcional á força aplicada F. A característica da mola é que cessada a força deformadora, ela volta á posição inicial. Dizemos que a mola possui uma força restauradora.    

Na figura vemos uma mola sendo esticada por uma força (peso), a mola faz uma força contrária á aplicada tendendo a voltar ao seu comprimento original. A força que a mola faz para retornar á sua posição de equilíbrio é proporcional á sua elongação. Observando a figura notamos que o vetor elongação ( quanto a mola foi contraída ou esticada) tem sempre sentido oposto á força exercida pela mola, assim sendo, a força elástica é dada por:

Onde K é constante elástica da mola ( a unidade no S.I para constante elástica é N/m ). O dinamômetro é constituído de uma mola espiral. A partir do momento que deformamos a mola, isto é conhecemos o vetor deformação , conhecemos, também, a força restauradora, e vice – versa. Essa propriedade possibilita a construção de um medidor de forças.

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Examinado o gráfico abaixo podemos verificar:

Se calcularmos a área hachurada do gráfico teremos.

3. Procedimentos experimentais 1. Posicione a régua de modo que o pequeno anel inferior da mola coincida com o traço da régua. Nesta posição você deve olhar para o anel e a régua horizontalmente.

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2. Suspenda com a mola uma massa e anote na tabela abaixo o valor suspenso do peso P e a correspondente deformação X. Repita esse procedimento para três massas diferentes.
Peso (N) 0,405 0,674 0,795 X (m) 0,026 0,039 0,053 K (X) 15,576