Lei de hooke

Depto de Física/UFMG

Laboratório de Fundamentos de Física

EXPERIMENTO No 2 DEFORMAÇÃO ELÁSTICA DE MOLAS HELICOIDAIS INTRODUÇÃO Todo corpo sob a ação de uma força de tração ou de compressão, se deforma. Se aplicarmos uma força a uma mola helicoidal, ao longo de seu eixo, ela será alongada ou comprimida. Se ao cessar a atuação dessa força a mola recupera sua forma original, diz-se que a deformação é elástica. Em geral, existe um valor limite da força a partir do qual acontece uma deformação permanente no corpo. Dentro do limite elástico, há uma relação linear entre a força aplicada e a deformação. Consideremos o caso de uma mola helicoidal pendurada por uma das suas extremidades, e a outra sustentando um corpo de massa m, o que provoca um alongamento x na mola, como mostra a figura 1 abaixo. Na presente situação consideramos que a massa da mola será considerada desprezível.

F x P
(a) (b)

Figura 1: Mola helicoidal sustentando em (a) somente um suporte e em (b) um corpo de massa m, o que provoca um deslocamento x em relação a sua posição inicial.

A força F aplicada na mola é igual ao peso do corpo e, dentro do limite elástico, será diretamente proporcional ao alongamento x produzido, ou seja

F = k x = mg ,

(1)

onde k é uma constante que depende do material de que é feita a mola, da sua espessura, de seu tamanho, etc, denominada constante elástica da mola.

PARTE EXPERIMENTAL Objetivo: Determinar a constante elástica de uma mola. Material: Uma haste, molas helicoidais, régua milimetrada, suporte para pesos, pesos, papel milimetrado.

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Procedimento: O experimento consiste em aplicar várias forças (pesos) a uma mola helicoidal em posição vertical e medir os alongamentos produzidos. 1) Suspenda uma mola posição vertical e pendure em sua extremidade livre um suporte para os pesos. Leia na escala milimetrada a posição da extremidade inferior do suporte vazio. Este será nosso alongamento zero, ou seja,