Relatorio fisica

Resumo. Este experimento tem como objetivo descobrir através de cálculos a deformação elástica de cada mola utilizada no experimento, e uma constante elástica da junção das duas molas.

Palavras chave: Lei de Hooke, constante elástica, deformação.

Introdução

A lei de Hooke consiste basicamente na consideração de que uma mola possui uma constante elástica k. Esta constante é obedecida até um certo limite, onde a deformação da mola em questão se torna permanente. Dentro do limite onde a lei de Hooke é válida, a mola pode ser comprimida ou alongada, retornando a uma mesma posição de equilíbrio.

Analiticamente, a lei de Hooke é dada pela equação:

F = -k.x

F= Força elástica;

K= Constante elástica;

X= Deformação ou alongamento do meio elástico;

Gráfico da Lei de Hooke

No experimento realizado as molas nas diversas situações estavam inicialmente em repouso. Ao serem acrescentados as massas ao conjunto mola bandeja, a mola se deformou e adquiriu assim uma constante elástica, que indica o quanto essa mola alongou no caso.

Pode-se representar a situação através da imagem abaixo:

As únicas forças que atuam sobre o sistema é a gravida e a força F, representada pelas diferentes massas adicionadas ao sistema mola- bandeja.

Procedimento Experimental

Realização do experimento:

Inicialmente usou-se um equipamento métrico de madeira servindo de base para acoplar um pino utilizado como apoio para as molas. Adicionou-se inicialmente ao equipamento a mola 1 com uma bandeja de

massa desprezível afixada a ela. Em seguida foi realizada a medição da altura inicial do conjunto mola-bandeja.Após a medição foram adicionados a bandeja quatro pequenos pesos, estes foram adicionados acrescentando a cada medição um peso diferente, enumerados pelo grupo por 1, 2, 3 e 4, com pesos respectivamente de 20,21g, 20,20g, 10,13g e 10,11g.

Com o acréscimo de cada peso, foi feita uma nova medição de altura e devidamente anotado. Repetiu-se o procedimento para a mola 2, e também para a associação em série da mola 2 com a mola 1 e da mola 1 com a mola 2.

Resultados e Discussão

A princípio colocou a mola 1 no equipamento do laboratório, em seguida adicionou-se à mola uma bandeja de massa desprezível nesse experimento. A altura foi medida pelo grupo, e descoberta a posição inicial da mola.

Mediu-se com o auxílio de uma balança as massas m1, m2, m3 e m4, respectivamente (????), de quatro objeto diferentes.

Os objetos foram acrescentados em ordem decrescente de massa. Na primeira situação, mediu-se a nova altura do conjunto com o objeto de massa m1 na bandeja, em seguida sem retirar o objeto de massa m1 adicionou-se o de massa m2 e assim respectivamente até o 4º objeto. Esse procedimento foi repetido da mesma maneira para a mola 2 e encontrada assim uma nova constante elástica.

O experimento também foi repetido para a associação em série da mola 2 com mola 1 e mola 1 com mola 2.

Mola 1 :

Posição inicial => x= 17 cm;

Massas:

1- 20,21g

2- 20,20g

3- 10,13g

4- 10,11g

Calculando a Constante elástica:

K1 = 0,020 x 9,78 = 3,26 N/m;

0,06

K2 = 0,041 x 9,78 = 3,34 N/m;

0,12

K3 = 0,050 x 9,78 = 3,05 N/m ;

0,16

K4 = 0,060 x 9,78 = 3,09 N/m.

0,19

Km = 3,26 + 3,34 + 3,05 + 3,09

4

Km = 12,74 = 3,181 N/m

4

Após o tratamento dos dados obtivemos os seguintes resultados expostos na tabela seguinte:

Massas(m) Altura para cada massa (metros) Constante elástica de cada mola (K)

20,21g 0,06 3,26 N/m

20,20g 0,12 3,34 N/m

10,13g 0,16 3,05 N/m

10,11g 0,19 3,09 N/m

Tabela1: Dados do experimento para a mola 1

Mola 2 :

Posição inicial => x= 16 cm;

Massas:

1- 20,21g

2- 20,20g

3- 10,13g

4- 10,11g

Calculando a constante