Relatório de Física Força Elastica

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Relatório Experimental

Departamento de Física

     O experimento no laboratório teve como objetivo demonstrar os princípios da força elástica, antes vistos em sala. Através da medição das molas sozinhas, em sequencia ou em paralelas juntamente com os objetos oferecidos para acrescentar massa pudemos descobrir o X, a variação sofrida pela mola, o K, a constante elástica e  F, a força aplicada no corpo elástico.

    Nós utilizamos duas molas como corpo elástico, três porcas para aplicar força nas molas, um suporte feito com clips e papelão para ligar os corpos elásticos, balança e régua para medir e determinar a massa dos objetos e uma base de plástico que serviu como base para as molas.

    O primeiro passo consistiu em, com auxilio da balança, indicar a massa das peças envolvidas na atividade. Descobrimos que:

Suporte m0 (g)	Porca 1 m1 (g)	Porca 2 m2 (g)	Porca 3 m3 (g)	Mola 1 m (g)	Mola 2 m (g)
0,85	3,21	3,21	3,26	0,75	0,75

   Logo em seguida, penduramos a mola na base de plástico com auxílio do suporte para medir o comprimento da mesma em quatro situações diferentes. Constatamos que:

• O Comprimento da mola apenas com o suporte pendurado:  l0 =  2,0 cm
• O Comprimento da mola com uma massa e o suporte pendurado:  l1=  5,0 cm
• O Comprimento da mola com duas massas e o suporte pendurado:  l2 =   9,0 cm    
• O Comprimento da mola com três massas e o suporte pendurado:  l3 = 13,0 cm

     Fizemos este diagrama de forças sobre o conjunto suporte com as anilhas. Nele indicamos os nomes de cada força e os seus agentes.

   Com essa tabela podemos observar o comprimento da mola de acordo com o a massa pendurada.

Comprimento	Medida (cm)	Peso Pendurado (gf)
l0	2	0
l1	5	3,21
l2	9	6,42
l3	13	9,68

 

   Concluímos que os comprimentos da mola são em função direta do peso pendurado, pois dentro do elástico, a força F atuando na mola será igual ao peso do corpo pendurado, isto é, a elongação x será diretamente proporcional a força F aplicada, considerando que o corpo esteja em repouso. Utilizando a 2ª Lei de Newton:

 F = m.a

k (L − Lo) − mg = 0

 kx = mg

   

  A deformação elástica da mola em cada etapa:

                 X1 = 3 cm

                 X2 = 7 cm

                 X3 = 11 cm

   Com essa tabela podemos analisar os valores das deformações da mala de acordo com cada caso.

Deformação	Medida (cm)	Peso Pendurado (gf)
X1	3	3,21
X2	7	6,42
X3	11	9,68

   Concluímos que a variação dos comprimentos da mola é em função do peso pendurado porque assim como o comprimento da mola muda de acordo com o peso, a variação de comprimento está diretamente relacionada a força que o peso exerce sobre o corpo elástico.

   Essa tabela mostra a constante elástica em cada caso.

Deformação	Valor encontrado (gf/cm)
K1	1,07
K2	0,91
K3	0,88

Kmédio = 0,95 gf/cm

       Através desse gráfico podemos examinar as deformações elásticas no eixo X em função da força atuante no eixo Y. Concluímos que O coeficiente angular é numericamente igual a constante elástica da mola.

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  Repetimos o experimento com a segunda mola e descobrimos, exatamente, os mesmos valores.

    Para tapa de associação  de molas, primeiramente, associamos as duas molas em série e repetimos as situações relacionadas colocar diferentes pesos pendurados na estrutura, sendo assim encontramos:

Comprimento	Medida (cm)	Peso Pendurado (gf)
l0	4	0
l1	11	3,21
l2	19	6,42
l3	27	9,68

   A deformação elástica em cada caso foi de:

Deformação	Medida (cm)	Peso Pendurado (gf)
X1	7	3,21
X2	15	6,42
X3	23	9,68

 

 

  A constante elástica em cada caso:

Deformação	Valor encontrado (gf/cm)
K1	0,46
K2	0,43
K3	0,42

Kmédio = 0,44 gf/cm

   Este gráfico demonstra as deformações elásticas em função das forças atuantes com as molas associadas em série.

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    Em seguida, nós refizemos o procedimento com associação de molas em paralelo e constatamos que: