Relatório Física Mecânica_ Versão 2

Prévia do material em texto

RELATÓRIO EXPERIMENTAL FÍSICA MÊCANICA
Sabrina Honorato da Silva 
Centro Universitário Uninter
PAP Duque de Caxias – Rua Emília Nunes,344 – Centro, Duque de Caxias – CEP: 25010-210 – Rio de Janeiro - Brasil
e-mail: sabrinahonoratods@gmail.com
Resumo: Este trabalho tem como objetivo principal apresentar e demonstrar os princípios e as características da Lei de Hooke, através de critérios teóricos e práticos realizados em laboratório, evidenciando os comportamentos das molas quando são submetidas a alguma força e explicando a relação de deformação e restauração aplicadas sobre as molas. 
Palavras-chaves: (Lei de Hooke; elasticidade; molas; experimento; resistência.)
2
INTRODUÇÃO
A Lei de Hooke estuda e descreve a força de reparo que existem em alguns conjuntos que sofrem compressão ou distensão. Todo material que sofre aplicação de uma determinada força sofrerá algum tipo de deformação, mesmo que seja mínima e não puder ser observada. A força de restauração que é citada na Lei de Hooke, é a força responsável por tentar recuperar a forma original do material, ela surge a partir das forças intermoleculares, que mantém os átomos unidos. Sendo assim quando um material é deformado essa força tende a recuperar seu formato original.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A Lei de Hooke é a lei da física que estuda a deformação sofrida por um corpo elástico através de uma força aplicada a ele, segundo Hooke quando essa força é aplicada a uma mola, essa mola produz uma força contrária que é denominada de força elástica.
A força elástica que é a responsável por devolver a mola ao seu formato original, já que ela opõe a força de deformação sofrida, essa força pode ser variável, e quanto maior a deformação sofrida, maior será a força elástica.
Figura 1 - Definição de força elástica segundo Hooke
Para calcularmos essa determinada tensão, utilizaremos a seguinte fórmula:
F=K.X
Onde:
F= Força aplicada no corpo elástico (N)
K= Constante elástica (N/m)
X= Variação sofrida pelo corpo elástico (m)
A constante elástica (K) mede a força necessária para causar uma deformação, e é calculada através da formula K =F/ ∆X. E a deformação (X) é a diferença entre o comprimento final e inicial da mola, é obtido através da fórmula ∆X=X-X0.
A constante elástica de uma mola, cujo comprimento sem deformação seja 10cm, e que sofre uma distensão de 3 cm ao suspender uma massa de 50g verticalmente, é de 16,33 N/m.
 Quando essa mesma mola sofre uma distensão de 2, 3 cm, ao suspender a mesma massa de 50g verticalmente, a constante elástica é de 21 ,30 N/m. 
A constante elástica dessas molas é diferente, ambas possuem o mesmo tamanho, mas a primeira mola tem uma rigidez menor, talvez por ser mais fina ou feita de um material inferior e por isso necessita de menos força para que sofra uma deformação. 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Para realizar o experimento utilizamos o laboratório virtual da Algetec, onde montamos a estrutura e realizamos os testes, a proposta do experimento era determinar a constante elástica (K) de três molas diferentes, entender a força de resistência e aplicar a Lei de Hooke.
Na primeira etapa pede-se que coloque os objetos sobre a régua vertical, sendo eles: mola, suporte, indicador e gancho, exatamente nesta ordem, o primeiro peso utilizado para tencionar a mola foi o de 23g, e logo após outros pesos de 50g foram adicionados, um de cada vez, e ao adicionar os pesos as medidas de comprimento inicial, comprimento final e peso iam sendo anotadas.
 
Figura 2 - Experimento no Laboratório Virtual
Figura 3 - Marcador na régua vertical
As anotações eram registradas em uma tabela como essa abaixo.
ANÁLISE E RESULTADOS
Após as anotações, realizamos o preenchimento das tabelas de acordo com os dados de cada mola, inserindo a deformação (∆X), a força (N) e a constante elástica (K).
Tabela de Dados
A partir dos dados das tabelas podemos analisar e construir os gráficos que representam cada mola.
Podemos perceber que cada mola apresentou um valor diferente de deformação com as diferentes massas utilizadas.
Podemos observar que a mola n° 2 tem a maior constante elástica com 38,459 N/m, e a mola n° 1 tem a menor constante com apenas 30,175 N/m, a constante mede a rigidez da mola e nos diz o quanto de força é preciso para que a deformação aconteça, e quanto maior a sua constante, mais força terá que ser aplicada sobre a mola.
CONCLUSÃO
A partir do estudo da matéria, e do experimento em laboratório, pudemos fazer a conciliação da base teórica com a prática, tendo o melhor entendimento da aplicação dos conceitos e elucidando algumas dúvidas que surgiram durante a execução do trabalho, foi possível perceber como as molas reagem de diferentes maneiras de acordo com o peso que é aplicado sobre elas, e como a força de restauração é importante no processo.
REFERÊNCIAS
NUSSENZVEIG, H.; Moysés, Física Básica. Mecânica 1 
DA CHAGAS MARQUES, FRANCISCO, Física Mecânica; Portal AVA
CHAVES, Alaor, Física Básica – Mecânica; Portal AVA