Relatório constante elástica - Física I

Páginas: 7 (1508 palavras) Publicado: 7 de dezembro de 2013
Relatório - Física Experimental I

ELINEI NOGUEIRA COSTA DE ALMEIDA

Determinação da constante elástica de uma mola

Vitória da Conquista
Outubro 2013

ELINEI NOGUEIRA COSTA DE ALMEIDA

Determinação da constante elástica de uma mola

Vitória da Conquista
Outubro 2013

INTRODUÇÃO
O presente relatório é sobre a determinação da constante elástica de uma mola baseado na lei deHooke. Ele foi um físico inglês (1635-1703), que ao observar o comportamento mecânico de
uma mola, descobriu que as deformações elásticas obedecem a uma lei muito simples. Hooke
descobriu que quanto maior fosse o peso de um corpo suspenso a uma das extremidades de uma
mola (cuja outra extremidade era presa a um suporte fixo) maior era a deformação (no caso:
aumento de comprimento) sofrida pelamola. Analisando outros sistemas elásticos, Hooke
verificou que existia sempre proporcionalidade entre forças deformantes e deformação elástica
produzida. Sua lei pode ser enunciada da seguinte maneira: “As forças que causam deformação
são proporcionais às deformações elásticas produzidas.” Resumindo essa lei afirma que se uma
mola considerada como ideal sofre uma deformação, ou seja, se ela foresticada, sobre ela atuará
uma força que a fará voltar ao seu estado inicial, ou seja, como era antes de sofrer a deformação,
mas é importante atentar ao fato de que a deformação pode ser irreversível se o limite elástico for
ultrapassado.
Enquanto a deformação for pequena diz-se que o material está no regime elástico, ou seja,
retorna a sua forma original quando a força que gerou adeformação cessa. Quando as
deformações são grandes, o material pode adquirir uma deformação permanente, caracterizando
o regime plástico.
Em outras palavras, no regime elástico há uma dependência linear entre F e a deformação ∆x.
Este é o comportamento descrito pela lei de Hooke: F = −k∆x, onde k é a constante de
proporcionalidade chamada de constante elástica da mola, e é uma grandeza característicada
mola. O sinal negativo indica o fato de que a força F tem sentido contrário a ∆x. Se k é muito
grande significa que devemos realizar forças muito grandes para esticar ou comprimir a mola,
portanto seria o caso de uma mola ”dura”. Se k é pequeno quer dizer que a força necessária para
realizar uma deformação é pequena, o que corresponde a uma mola ”macia”.
A força que distende a mola édevida ao peso P de um corpo com massa m, pendurado na
extremidade inferior da mola. Na situação de equilíbrio, temos duas forças de módulos iguais e
sentidos contrários F e P agindo sobre o corpo. Uma delas é devida ao peso P = mg, onde m é a
massa do corpo e g é a aceleração da gravidade. A outra se deve á força restauradora da mola:
F = -P.
Temos então da Lei de Hooke:
F = −k∆x → −P

→ P =k∆x

OBJETIVOS
1. O objetivo principal desta experiência foi a obtenção de uma melhor compreensão da lei de
Hooke.
2. Determinação da constante elástica de uma mola utilizando um arranjo experimental simples.

MATERIAIS E MÉTODOS
Os materiais necessários para realização deste experimento foram:
- 2 molas com fios de mesmo material e feitas com fios de mesmo diâmetro, mas
com enrolamentosde diâmetros diferentes
- Suporte para mola com tripé
- Suporte aferido para massas;
- Conjunto de massas aferidas.
-Uma fita métrica.
- Balança eletrônica
A Figura 1 apresenta uma ilustração do arranjo experimental utilizado:

Figura 1: Esquema do aparato experimental

ROTEIRO EXPERIMENTAL
I. Foi Colocada uma mola suspensa e, sem nenhuma forca externa aplicada, foi determinada aposição da extremidade da mola, definida como a origem (X0 );
II. Foi Pendurado o porta-peso, cuja massa foi conhecida através da balança eletrônica, também foi
anotado o valor de x correspondente a deformação da mola;
III. O porta-peso foi retirado e foram refeitas as medida II mais 2 vezes;
IV. A tabela foi complete medindo as deformações causadas por outros 7 valores diferentes de
massa,...
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