A LEI DE HOOKE

LEI DE HOOKE

SUMÁRIO

Objetivos............................................................................................

Resumo...............................................................................................

Introdução Teórica..............................................................................

Procedimento Experimental................................................................

Resultados e Discussões......................................................................

Conclusão...........................................................................................

Referências Bibliográficas....................................................................

OBJETIVOS

Proporcionar aos leitores um entendimento da “Lei de Hooke”, através da aplicabilidade desta lei em laboratório. Demonstrar como foram calculados e interpretados graficamente e através de fórmulas, os dados obtidos. Demonstrar o comportamento da deformação das molas através das constantes, possibilitando que os leitores, apoiando-se apenas neste relatório, possam repetir a prática dos experimentos com as informações disponibilizadas no mesmo.

RESUMOS

Nesta parte do nosso roteiro fizemos experimentos para determinar a constante elástica de uma mola. Este experimento visa à análise experimental da Lei de Hooke através do uso de molas e pesos em diversos modos de associação. Tal lei pode ser comprovada pela variação linear obtida das medições (distensão da mola) com o aumento dos pesos. Para isto montamos um equipamento que continha um suporte de fixação, régua milimetrada e a mola em questão. Era medido o comprimento inicial da mola, o comprimento final, e depois era retirado o peso e feita uma análise para ver se houve deformação na mola. Por último foi feito os devidos cálculos que eram necessários e a construção do gráfico.

INTRODUÇÃO TEÓRICA

O presente relatório visa proceder a uma exposição da lei de Hooke. Mais do que descrever tal lei, o mesmo pretende a partir dos experimentos feitos em sala de aula mostrar as discussões dos resultados obtidos, através dos cálculos e o gráfico.

A lei física que determina a elasticidade de corpos, onde é calculada a deformação proveniente de uma força aplicada sobre corpos, chama-se Lei de Hook. Essa força é igual ao deslocamento da massa a partir do seu estado inicial vezes a característica do corpo ou da mola que sofrera deformação.

        [pic 1]

No S.I sistema internacional, F em newtons, k em newton/metro e ΔL em metros.

Percebe-se que essa força realizada pela mola é diretamente proporcional ao deslocamento da posição inicial. Após comprimi-la a mola sempre faz uma força contraria ao movimento. Porém como a mola está no sentido contrário de distorção, o sinal se anulará, se tornando positiva.

Portanto, a Lei de Hooke se baseia no produto entre a constante de proporcionalidade (K) e a deformação sofrida (x) por um corpo, resultando na chamada Força Elástica (F). A deformação pode ser do tipo compressão onde a mola é exprimida até adquirir certa rigidez ou pode ser elongação a qual a mola é esticada até certo limite. Cada mola possui a sua constante de proporcionalidade, ou seja, algumas podem se esticar mais, ou menos, do que outras.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

O primeiro passo foimedir a massa dos objetos utilizados através da balança digital.

Em seguida, verificou-se o plano onde iria ser realizado o experimento se estava correto, ou seja, sem nenhuma inclinação, para não alterar os resultados que foram obtidos. Depois de nivelar o tripé, foi preciso posicionar a escala na posição correta, estabelecendo um marco zero, de onde partiu as medições.

Com o marco zero pronto, conectou-se a mola grande no gancho suporte medindo-se o comprimento da mesma. Colocou-se em sua extremidade um cubo de alumínio e mediu-se a deformação da mola com uma régua graduada, anotando-se os resultados. Em seguida colocou-se outro cubo de ferro e mediu-se a deformação da mola com régua graduada anotando-se os resultados.

Posteriormente, foi realizado o mesmo procedimento com a mola pequena e com as bolas de ferro, alumínio, latão e plástico, respectivamente.

Após todas as medições, foi construído um gráfico da F pela respectiva deformação da mola, para encontrar a constante elástica K.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Dados do experimento:

Medidas da massa dos objetos

Objeto	Massa/gr.	Massa/kg.
Mola grande	43.585 ± 0,001	0,043585 ± 0,001
Mola pequena	6.980 ± 0,001	0,00698 ± 0,001
Cubo alumínio	138.097 ± 0,001	0,138097 ± 0,001
Cubo ferro	376.563 ± 0,001	0,376563 ± 0,001
Bola ferro	60.078 ± 0,001	0,060078 ± 0,001
Bola alumínio	24.393 ± 0,001	0,024393 ± 0,001
Bola latão	70.159 ± 0,001	0,070159 ± 0,001
Bola plástico	10.358 ± 0,001	0,010358 ± 0,001

Medida Inicial das molas

Mola	Medida em cm	Medida em m
Grande	13,4	0,13
Pequena	13,4	0,13

Medidas da deformação para cada objeto

Objeto	Deformação/cm	Deformação/m
Cubo alumínio	21,6	0,21
Cubo ferro	26,9	0,26
Bola ferro	33,1	0,33
Bola alumínio	21,8	0,21
Bola latão	35,9	0,35
Bola plástico	18,3	0,18

Fórmulas utilizadas:

[pic 2]

Considera-se gravidade g= 9,8m/s²