Relatório da Lei de Hooke

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UNISC – Universidade de Santa Cruz, Rio Grande do Sul 
 
 
 
Física Experimental: 
Professoras Claudia e Carla 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física Experimental: 
Lei de Hooke 
 
 Luiza Haas Loebens 
 Matricula: 113991 
 Engenharia de Produção 
 
 
 
 
 
 Índice 
 
1.Introdução...................................................................................................3 
 
2. Objetivos Gerais .......................................................................................4 
 
3. Fundamentação teórica..............................................................................5 
 
4. Material utilizado e métodos.....................................................................6 
 
5. Resultados e discussões...........................................................................7,8 
 
6.Conclusão...................................................................................................9 
 
7. Referências Bibliográficas........................................................................9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Introdução: 
Através de atividade realizada em laboratório, este experimento tem por objetivo 
estudar molas “ideais” e suas propriedades de deformação, o cientista inglês 
Robert Hooke determinou, pela primeira vez a relação existente entre a 
deformação de uma mola e sua constante elástica, numa lei que recebeu seu nome, 
a Lei de Hooke. 
Todo material sobre o qual é exercida uma força, sofre uma deformação que pode 
ou não ser observada. A lei de Hooke descreve a força restauradora que existe 
nos materiais quando são deformados, comprimidos ou distendidos. Apertar ou 
torcer uma borracha, esticar ou comprimir uma mola, são situações onde é fácil 
notar a ocorrência da deformação. 
Analiticamente a lei de Hooke é dada pela equação: 
 𝐹𝑒𝑙 = −𝑘 ⋅ 𝛥𝑥 
Onde "𝑘" corresponde à constante elástica da mola, uma característica inerente e 
constante de cada mola. O sinal negativo indica o fato de que a força elástica tem 
sentido contrário à sua deformação "𝛥𝑥". Se "𝑘" é muito grande, significa que 
forças de intensidade muito grandes são necessárias para esticar ou comprimir a 
mola. Se "𝑘" é pequeno, quer dizer que a força necessária para causar uma 
deformação é pequena. Logo, há uma dependência linear entre "𝐹𝑒𝑙" e a 
deformação "𝛥𝑥". 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Objetivos gerais: 
 
 Teoria: 
Quando forças externas atuam em um corpo sólido, a deformação resultante do 
corpo depende tanto da extensão no material, da direção e o tipo de força aplicada. 
O material é chamado de elástico quando recupera a sua forma original, após a 
remoção da força externa aplicada sobre ele. Este experimento explora a lei de 
Hooke e a deformação sofrida por corpos elásticos submetidos a uma força. 
Prática: 
Pela lei de Hooke, a cada esforço F realizado numa mola fixa por uma das 
extremidades corresponde uma deformação proporcional y. À constante de 
proporcionalidade k dá-se a denominação de constante elástica das molas. 
F = k . Δl 
F: força aplicada sobre o corpo elástico 
K: constante elástica ou constante de proporcionalidade 
Δl: variável independente, ou seja, a deformação sofrida 
Segundo o Sistema Internacional (SI), a força (F) é medida em Newton (N), a 
constante elástica (K) em Newton por metro (N/m) e a variável (Δl)em metros 
(m). 
A variação da deformação sofrida Δl = L - L0, pode ser indicada por x. Note que 
L é o comprimento final da mola e L0, o comprimento inicial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Fundamentação teórica: 
Na Lei de Hooke, a força elástica é diretamente proporcional tanto à constante 
elástica quanto à deformação sofrida pela mola. Isso pode ser percebido 
facilmente: quanto mais esticamos uma mola, fica mais difícil esticá-la, uma vez 
que a sua deformação se torna cada vez maior. 
Em primeiro instante o peso do conjunto lastro/massas foi determinado 
utilizando-se dinamômetros. A experiencia consistiu em manter os dois 
equilibrados tanto do módulo de serie e paralelo montado com duas molas, mufa, 
gancho e um peso. 
O equipamento foi montado colocando-se a régua sobre haste. O primeiro 
marcador foi posicionado na régua de forma que estivesse alinhado a extremidade 
inferior da mola (já acoplada ao gancho lastro) registrando também um peso de 
23g , assim, a posição inicial (x0) da mola. 
Em seguida uma mola (Mola 2 ) similar a anterior foi escolhida e o processo já 
realizado com a Mola 1 foi aplicado à Mola 2, com mais um peso de 50g. Após 
os valores de Δx e F(N) para Mola 2 terem sido determinados, as molas 1 e 2 
foram postas em serie e o lastro fixado as elas, as massas utilizadas anteriormente 
foram postas ao lastro, uma por vez e novos valores de Δx e F(N) foram obtidos 
e registrados. Por fim, as molas 1 e 2 foram posicionadas em paralelo obtendo 
resultados diferentes pela variação do Δx e mantendo o F(N). 
Após todas as medições terem sido realizadas e anotadas, foi-se calculado a 
constante elástica(k) das molas 1 e 2 para cada peso (F(N)) e elongação (Δx). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Material utilizado e métodos: 
Molas: Molas helicoidais com diferentes constantes elásticas e de comprimentos 
iguais a 55mm. 
Suporte móvel: Facilita a aplicação das forças sobre as molas e permite medição 
das deformações. 
Gancho: É utilizado como suporte de acoplamento para os pesos. 
Pesos: Utilizados para gerar a deformação na mola. Inicialmente para pré-
tensionar a mola usa-se o peso de 23g e para gerar deformações maiores usa-se 
os pesos de 50g. 
Mufa: Suporte para fixar as molas na base de ensaio. 
Neste experimento observa-se a relação entre força e deformação em molas e 
utilizar um conjunto de massas para aplicar diferentes forças nas molas, medindo 
as respectivas deformações. A partir dos dados coletados, será determinado as 
constantes elásticas das molas e verificar a lei de Hooke. Finalmente, associar 
molas em série e em paralelo e, utilizando o mesmo conjunto de massas, 
determinar as constantes elásticas equivalentes das associações. 
 
 
 
 
 
5. Resultados e discussões: 
 
Tabela 1 de associação de molas em série 
n Xo (m) Xn (m) X = Xn-Xo 
(m) 
Fn (N) k(Nm-1) 
0 0,117 0,23 
1 0,117 0,148 0,031 0,73 23,54 
2 0,117 0,182 0,065 1,23 18,92 
Fonte: Luiza H. Loebens (2020) 
 
Tabela 2 de associação de molas em paralelo 
n Xo (m) Xn (m) X = Xn-Xo 
(m) 
Fn (N) k(Nm-1) 
0 0,03 0,23 
1 0,03 0,035 0,005 0,73 146 
2 0,03 0,042 0,012 1,23 102,5 
Fonte: Luiza H. Loebens 
 
Tabela 3 de apresentação do experimento 
 
Fonte: Google imagens 
 
 
 
 
 
Tabela 4 demonstrativa 
 
Fonte: Google imagens 
Discussões: 
Duas dificuldades foram encontradas durante a realização do experimento, 
manter estático o sistema analisado e fazer a leitura das medições. Por 
conseguinte, as medidas obtidas provavelmente contêm erros. 
Utilizando os dados da tabela verifique-se que F ∝ Δx para cada mola medida 
(considere um erro de até 5 %) e, baseado nisto, explique o funcionamento de um 
dinamômetro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Conclusão: 
A lei de Hooke é a lei da física relacionada à elasticidade de corpos, que para se 
calcular a de formação 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 do corpo é deformada. Sru processo pode ser realizado 
através do sistema massa x mola, onde usa-se um ponto de referência inicial para 
calcular a variação de elasticidade da mesma. 
 
7. Referências e Dados bibliográficos: 
http://brasilescola.uol.com.br/matematica/funcao-1-o-grau-forca-elastica.htm 
https://www.todamateria.com.br/lei-de-hooke/ 
https://pt.slideshare.net/RobertoLeao/relatrio-lei-de-hooke-turma-t5 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.todamateria.com.br/lei-de-hooke/https://pt.slideshare.net/RobertoLeao/relatrio-lei-de-hooke-turma-t5