LEI DE HOOKE E ASSOCIAÇÃO DE MOLAS FÍSICA LABORATORIAL

LEI DE HOOKE E

ASSOCIAÇÃO DE MOLAS

FÍSICA LABORATORIAL

ALEGRE,2018

INTRODUÇÃO

A força elástica é a força exercida sobre um corpo que possui elasticidade. Alguns exemplos de materiais que são visivelmente elásticos: mola, borracha ou elástico. Esta força determina a deformação desse corpo quando ele se estica ou se com- prime. Isso dependerá da direção da força aplicada.

De acordo com o físico inglês Robert Hooke, os materiais elásticos apresentam de- formação diretamente proporcional à força elástica.

Hooke representou matematicamente sua teoria com a seguinte equação:

F = K.ΔL

Em que:

F = força elástica

K = constante elástica

ΔL = deformação ou alongamento do meio elástico

Essa atividade tem como objetivo compreender a Lei de Hooke através de experimen- tos utilizando molas simples em associação.

PROCEDIMENTOS

Montamos o equipamento de acordo com o solicitado. Foram utilizados os seguintes materiais: duas hastes com fixador, uma base tripé, uma régua milimetrada, duas ponteiras indicadoras de posição, um jogo de molas, uma haste central, três corpos de prova com gancho, três corpos de prova sem gancho, suporte para corpos de prova e um dinamômetro.

Na primeira etapa da experiência utilizamos a mola mais grossa do jogo; medimos a mola suspensa na haste; utilizamos o dinamômetro para medir o peso dos quatro corpos usados; penduramos o corpo de prova na extremidade da mola e medimos o comprimento da mola alongada, fizemos isso com cada corpo de prova. Com esses valores, calculamos a deformação sofrida pela mola, calculamos a razão da força peso (P) pelo comprimento da deformação da mola (ΔL) e encontramos a constante elástica (k) da mola. Com esses valores, construímos a tabela 1 e o gráfico 1.

Utilizando os mesmos procedimentos anteriores, fizemos as etapas dois e três da experiência. Sendo que na etapa dois, foi utilizado duas molas finas em paralelo, e na etapa três foi utilizado duas molas finas em série. Com os valores obtidos fizemos as tabelas 2 e 3, e os gráficos 2 e 3 respectivamente para cada etapa.

Os gráficos foram construídos com o programa SciDAVis.

Obs.: Utilizamos a menor medida da régua e do dinamômetro como incerteza para cada instrumento. Devido à dificuldade de visualização dos instrumentos nas medi- ções, decidimos utilizar esse valor.

ANÁLISES E RESULTADOS

Como citado nos procedimentos, na primeira etapa utilizamos a mola mais grossa. Medimos o peso de cada corpo de prova; medimos o comprimento da mola antes e depois da deformação; calculamos a razão da Força Peso em função da deforma- ção; calculamos a média da razão P/ΔL e suas variações. Com esses valores cons- truímos a Tabela a seguir:

[pic 3]

Com os valores da tabela 1, construímos o gráfico a seguir:

[pic 4]

Coeficiente  angular do gráfico 1:        6,9 ± 0,2 N/m

Coeficiente linear do gráfico 1:        0,005 ± 0,03 N/m

ANÁLISES E RESULTADOS

Na segunda etapa utilizamos duas molas finas em paralelo. Medimos o peso de cada corpo de prova; medimos o comprimento das molas em paralelo antes e depois da deformação; calculamos a razão da Força Peso em função da deformação; calcu- lamos a média da razão P/ΔL e suas variações. Com esses valores construímos a Tabela a seguir:

[pic 5]

Com os valores da tabela 2, construímos o gráfico a seguir:

[pic 6]

Coeficiente  angular do gráfico 2:        15,4 ± 0,4 N/m

Coeficiente linear do gráfico 2:        0,003 ± 0,03 N/m

ANÁLISES E RESULTADOS

Na terceira etapa utilizamos duas molas finas em série. Medimos o peso de cada corpo de prova; medimos o comprimento das molas em série antes e depois da de- formação; calculamos a razão da Força Peso em função da deformação; calculamos a média da razão P/ΔL e suas variações. Com esses valores construímos a Tabela a seguir:

[pic 7]

Com os valores da tabela 3, construímos o gráfico a seguir:

[pic 8]

Coeficiente  angular do gráfico 3:        3,8 ± 0,2 N/m

Coeficiente linear do gráfico 3:        0,02 ± 0,02 N/m

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