PRÁTICA 05 – LEI DE HOOKE E ASSOCIAÇÃO DE MOLAS
Por: casbmatematica • 19/9/2018 • Relatório de pesquisa • 1.269 Palavras (6 Páginas) • 995 Visualizações
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Universidade Federal do Ceará Centro de Ciências Departamento de Física
PRÁTICA 05 – LEI DE HOOKE E ASSOCIAÇÃO DE MOLAS
Aluno: Carlos Alexandre de Sousa Barros
Matrícula: 409876 Turma:
Disciplina: Física Experimental
Professor: Michel[pic 2]
Data: 05/06/18 Horário: 18:30 – 20:30
Fortaleza, Ceará 2018[pic 3]
Sumário
1 OBJETIVOS 2
2 MATERIAL 3
3 FUNDAMENTAÇÃO – LEI DE HOOKE 3
4 PRÉ-LABORATÓRIO 4
5 PRÁTICA 5
6 QUESTIONÁRIO 8
7 CONCLUSÃO 11
REFERÊNCIAS 12
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1 OBJETIVOS
- Verificar a lei de Hooke
- Determinar a constante elástica de uma mola helicoidal
- Determinar o valor de um peso desconhecido
- Determinar a constante elástica de uma associação de molas.
2 MATERIAL
- Molas cilíndricas em espiral ( molas helicoidais)
- Massas aferidas
- Base co suporte
- Régua
3 FUNDAMENTAÇÃO – LEI DE HOOKE
Como sabemos corpos materiais podem sofrer deformação quando são submetidos a uma determinada força e como, por exemplo, as molas podem sofrer essa deformação sendo observado por Robert Hooke (1635-1703), um contemporâneo de Newton.
Em 1678 Hooke pode observar que força aplicada é diretamente proporcional ao deslocamento x além de sua posição não deformada.
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Figura 1 – Fonte: Google
, onde x é a deformação sofrida, l1 é igual ao comprimento inicial da mola e l2 o final ,[pic 6][pic 7]
k é uma constante denominada constante da força (ou constante da mola). As unidades de k são a força dividida pela distância: N/m em SI e Ib/pé (libras/ pés) em unidades inglesas, mas k também pode ser chamada de “constante elástica da mola” pois seu fator de proporcionalidade depende das características da mola, assim ficou estabelecida seu cálculo:
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Onde:
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4 PRÉ-LABORATÓRIO
Associação série
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[pic 16][pic 15]
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Figura 2 – Fonte: Google
Associação em paralelo
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[pic 20][pic 19]
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5 PRÁTICA
1 – A prática foi submeter as molas 1, 2ª, 2b e 3 a diferentes forças( pesos) e medir os alongamentos correspondentes na tabela 5.1 abaixo.
Tabela 5.1
Mola 1 | Mola 2a | Mola 2b | Mola 3 | ||||
Força (gf) | Alongamento (cm) | Força (gf) | Alongamento (cm) | Força (gf) | Alongamento (cm) | Força (gf) | Alongamento (cm) |
20 | 2,2 | 20 | 2,5 | 20 | 2,0 | 20 | 3,5 |
40 | 4,1 | 40 | 5,0 | 40 | 4,1 | 40 | 7,0 |
60 | 6,2 | 60 | 7,5 | 60 | 6,0 | 60 | 10,4 |
80 | 8,1 | 80 | 10,1 | 80 | 8,1 | 80 | 13,9 |
100 | 10,0 | 100 | 12,3 | 100 | 10,1 | 100 | 17,5 |
2 – Construir gráfico, para cada mola, gráfico F versus x
No anexo
3 - Como a dependência é linear, você deverá obter uma reta cujo coeficiente angular (∆F/∆x) lhe dará o valor de k. Trace a reta da melhor maneira possível, entre os pontos marcados, e determine a declividade, escolhendo dois pontos sobre a reta, um dos quais, próximo à origem e o outro próximo ao limite superior.
Tg Ф = K = [pic 22]
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[pic 24]
[pic 25]
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4 - Submeta as molas 1, 2a, 3 ao peso desconhecido e meça os alongamentos correspondentes. Lance os resultados na Tabela 5.2 e determine o peso desconhecido.
Tabela 5.2
Molas | 1 | 2a | 3 |
Alongamentos (cm) | 6,1 | 7,5 | 10,8 |
Mola 1
[pic 27]
Mola 2
[pic 28]
Mola 3
[pic 29]
Observa-se que o peso é em média 61,8 gf ou 62,0 gf
5 – Associe as duas molas nº 2 em série, como mostra a Figura 5.1. Preencha a tabela 5.3. Determine experimentalmente o valor da constante elástica Ks dessa associação (pelo gráfico F versus x) Trace o gráfico juntamente como obtido para a mola 2 na folha anexa.
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