Relatorio Lei de Hooke - Verdadeiro

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda

EEIMVR

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL Lei de Hooke

Disciplina: Física Experimental I Professor: Osvaldo Turma: VC Alunos: André Krom Matheus Callado

RESUMO

Neste experimento será medida a distensão da mola em função da força exercida sobre ela, e a constante da mola será medida a partir do gráfico da força exercida pela mola em função de sua distensão. O objetivo desta prática é o estudo de forças que dependem da posição, sendo a força exercida por um mola.Com essa experiência verificar-se-á experimentalmente a Lei de Hooke e determinar a constante elástica.

1. INTRODUCÃO

“A lei de Hooke é a lei da física relacionada a elasticidade de corpos, que serve para calcular a deformação causada pela força exercida sobre um corpo, tal que a força é igual ao deslocamento da massa a partir do seu ponto de equilíbrio vezes a característica constante da mola ou do corpo que sofrerá deformação” [1]. O alongamento de molas helicoidais obtido através da aplicação das massas causou uma força deformadora, conservativa e não constante.Através da aplicação de 5(cinco) massas, em que era acrescida 50g (cinquenta), a mola sofria uma distensão que foi medida em centímetros.Foi calculada então a força exercida pela mola em função do peso, e através da análise do gráfico força versus deslocamento é possível conhecer a constante elástica.

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Hooke estabeleceu uma lei que relaciona a força elástica (Fel) com a deformação (x) produzida na mola que é a seguinte: Enunciado da Lei de Hooke: "A intensidade da força elástica (Fel) é proporcional à deformação (x)". [2] Expressão da Lei de Hooke: Fel = kx (1) ou vetorialmente: Fel = - K x (2)

Onde F é a força elástica sofrida pela mola; K é a constante elástica e X deslocamento sofrido pela mola. O sinal negativo na expressão vetorial da Lei de Hooke significa que o vetor força elástica (Fel) atua no sentido contrário ao vetor deformação (x). .

3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

Partindo desse princípio, foi realizado o experimento da seguinte forma: Prendeuse a mola na vertical na sua extremidade superior a um suporte fixo sobre a bancada, e tomou-se como base um ponto em que a mola permanece em repouso, medida pela régua milimetrada. Na extremidade inferior suspende-se um corpo de massa mo= 50g como indicado na figura abaixo:

Figura 1: Esquematização do experimento.

Este procedimento foi repetido 5(cinco) vezes

sendo que em cada

desenvolvimento acrescentava-se um peso de massa igual a 50g e media-se a distensão sofrida pela mola. Assim pode-se determinar a relação existente entre a variação da força e a variação do comprimento. A partir do gráfico força versus deslocamento, é possível determinar a constante elástica da mola.

4. RESULTADOS E ANALISES DE DADOS

Logo após serem seguidos procedimentos acima citados, foi construída uma tabela (tabela 1) com os valores medidos:

(Tabela 1)

n 1 2 3 4 5

m (g)

F = mg x(cm (N) ) 49,99 489,200 3,0 99,97 979,706 5,9 149,99 1469,902 8,7 199,97 1959,106 12,0 249,95 2449,510 14,3

N = números de eventos em ordem

Através dos valores descritos na tabela 1 foi construído um gráfico força x deslocamento (gráfico 1), com isso tornou-se possível calcularmos o coeficiente angular e o coeficiente linear da reta cujo valores encontrados foram de, respectivamente, 89,67 e 489,20. Também foi calculado a constante “K” da mola sendo esse igual a (166, 51 +/- 1,59) N/cm. Após a construção do gráfico e todos os cálculos concluídos notamos que o gráfico 1 está de acordo com a lei de Hooke, pois é a lei da física relacionada a elasticidade de corpos, que serve para calcular deformação causada pela força exercida sobre um corpo, tal que a força é igual ao deslocamento da massa a partir do seu ponto de equilíbrio vezes a característica da constante da mola que sofrerá a deformação.

5.

CONCLUSÃO

Avaliando o experimento referente à Lei de Hooke, observamos que o seu funcionamento é adequado, sendo possível calcular as forças envolvidas e mostrar que o

experimento em laboratório condiz à realidade da mola e com os dados da tabela 1, foi possível estabelecer uma relação entre o peso suspenso e a deformação da mola, e quando uma mola de aço está sob a ação de uma força ela se deforma sendo que essa deformação x(cm) é proporcional à força aplicada. A característica da mola é que cessada a força deformadora, ela volta à posição inicial. Dizemos que a mola possui uma força restauradora.

6. BIBLIOGRAFIA

I ) [1] Física I – Mecânica - Sears & Zemansky - 12° edição, pág. 193

II ) [2] Física I – Mecânica - Sears & Zemansky - 12° edição, pág. 194

III) A. Santono et. al., “Estimativa e Erros em Experimentos de Física”

IV) José Henrique Violo, “Fundamentos da Teoria de Erros”