CONCEITOS LEI DE HOOK ANHANGUERA

Introdução teórica

Quando imaginamos uma mola presa em uma das extremidades a um suporte, e em estado de repouso (sem ação de nenhuma força).

Quando aplicamos uma força F na outra extremidade, a mola tende a deformar (esticar ou comprimir, dependendo do sentido da força aplicada).

Ao estudar as deformações de molas e as forças aplicadas, Robert Hooke (1635-1703), verificou que a deformação da mola aumenta proporcionalmente à força. Daí estabeleceu-se a seguinte lei, chamada Lei de Hooke:

Onde:

F: intensidade da força aplicada (N);

k: constante elástica da mola (N/m);

x: deformação da mola (m).

A constante elástica da mola depende principalmente da natureza do material de fabricação da mola e de suas dimensões. Sua unidade mais usual é o N/m (newton por metro) mas também encontramos N/cm; kgf/m, etc.

Robert Hooke (1635-1703)

Materiais Necessários

.01 sustentação com painel, tripé, haste e sapatas;

.03 molas helicoidais;

.01conjunto de três massas acopláveis de 50g;

.01 Gancho lastro;

.01 suporte inferior móvel;

.01escala milimetrada acoplável;

Metodologia e procedimentos

Através do dinamômetro identificamos todos os pesos que iríamos utilizar para realizar os procedimentos e com auxilio da régua identificamos a deformação da mola ao inserirmos os pesos.

Posicionamos inicialmente uma mola e ao inserir peso em sua extremidade, verificamos com auxilio de uma régua o valor da deformação da mola e com estes valores encontramos uma constante em função do peso.

Repetimos esta operação para as molas em serie e depois em paralelo.

Comportamento da mola ao inserirmos os pesos. (SIMPLES)

|Mola / Peso (g/f) |Deformação em “mm” (x) |Constante (k)gf/cm

|Mola + Suporte + 1 peso 50g |30 mm |16,66

|Mola + Suporte + 2 peso 50g |60 mm |16,66

|Mola + Suporte + 3 peso 50g |90 mm |16,66

“Tabela1”

Tabela da deformação da mola com relação ao peso utilizado. Tabela 1.

Associação em serie.

Associação em série: Nessa associação, prende-se uma mola na outra em série, de modo a obter-se uma mola maior, com constante elástica menor. Na verdade qualquer mola pode ser considerada uma associação em série de várias molas menores. Na prática essa associação não é muito utilizada, porém ela passa uma idéia muito boa, quanto maior a mola menor o coeficiente de restituição. Essa idéia é utilizada em bungee jumps, em que toda a corda funciona como um elástico, com constante elástica baixa, o que proporciona uma desaceleração menor, proporcionando uma sensação de queda livre. Sabemos ainda que acelerações altas são desconfortáveis para as pessoas, podendo inclusive causar danos sérios. Observe a animação e lembre-se que como as molas não possuem massa, as forças em cada uma das pontas de cada mola são iguais:

|Mola / Peso(g/f) |Deformação em “mm” (x) |Constante (k)gf/cm

|Duas Molas + Suporte + 1 pesos 50g |5,7 mm |8,77

|Duas Molas + Suporte + 2 pesos 50g |11,4 mm |8,77

|Duas Molas + Suporte + 3 pesos 50g |17,0 mm |8,77

“Tabela 2”

Tabela da deformação da mola com relação ao peso utilizado (Associação em serie). Tabela 2.

Associação em paralelo.

Na associação em paralelo: Essa associação é característica em que 2 ou mais molas são postas lado a lado e coloca-se uma superfície sobre elas. Sobre essa superfície então são aplicadas as forças. Esse tipo de associação é utilizado em colchões de mola. A força é distribuída pelas molas. Para não haver desequilíbrio, as molas são dispostas de modo