Constante elastica de molas - grafico linear

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Constante elástica de molas – Gráfico linear 
 
Introdução 
 
Sob a ação de uma força de tração ou de compressão, todo objeto deforma-se. Se o 
corpo recuperar sua forma original depois de a força parar de atuar podemos dizer que a 
deformação é elástica. Em geral, a deformação elástica ocorre até certo valor de força. 
Além dessa, o corpo se deforma permanentemente. Dentro do limite elástico, há uma 
relação linear entre a força aplicada e a deformação. Essa relação é expressa através da Lei 
de Hooke. Podemos observar essa relação através de um sistema massa-mola. 
A figura 1a mostra uma mola, de massa desprezível, pendurada por uma de suas 
extremidades. Quando penduramos na outra extremidade uma massa m a mola sofre um 
alongamento x (figura 1b). 
 
Figura 1 – (a) Mola livre. (b) Ao aplicar uma força 𝒎𝒈 a mola estica uma quantidade 
x. 
 
A força 𝑭 aplicada na mola é o peso do corpo e, dentro do limite elástico, tem-se 
que 
𝐹 = 𝑚𝑔 = 𝑘𝑥, (1) 
 
em que (𝐹) é o módulo da força e (𝑘) é a constante de proporcionalidade que depende das 
características da mola (comprimento, material, diâmetro do fio, etc..). A constante (𝑘) 
também é conhecida como constante elástica da mola. 
Parte experimental 
Objetivos 
• - Determinar a constante elástica da mola 
Material Utilizado 
• Simulação Phet: Mola, objetos de massa (𝑚), e régua milimetrada. 
Procedimentos 
• O experimento consiste em aplicar diferentes forças (através da variação da massa) 
a uma mola em posição vertical e medir os alongamentos produzidos. 
• Suspenda a mola e pendure um suporte para as massas em sua extremidade livre. 
Defina um ponto de referência no suporte e anote o valor indicado na régua para 
essa posição 𝑥0. 
• Varie o valor das massas gradativamente (escolha 10 valores de massa entre 50 g e 
300 g) e meça o valor do alongamento em função da força aplicada. Lembre-se de 
subtrair do valor medido o valor de 𝑥0. 
• Faça uma tabela com os valores encontrados igual a mostrada abaixo e coloque em 
seu relatório. 
Tabela 1 – Resumo dos dados coletados no experimento 
Massa (kg) Força (N) Deslocamento (m) 
 
 
 
 
 
• Faça o gráfico de F versus x. Esse gráfico pode ser feito com Excel, Qtiplot, ou até 
mesmo manualmente em uma folha de papel. (Para maiores informações, consulte a 
apostila “Construção de Gráficos e Linearização”, disponível nos links interessantes 
no site do curso). 
• Faça a regressão linear, determine os valores dos coeficientes da equação de reta: 
𝐹 = 𝐴 + 𝐵𝑥 (2) 
em que 𝐴 e 𝐵 são coeficientes que definem a mesma. Apresente seus dados em um 
segundo gráfico que contém os pontos experimentais e a reta obtida da regressão 
linear. 
• Obtenha do resultado a regressão linear o valor da constante k. 
• Explique a relação entre o coeficiente da mola k e sua rigidez. 
Referências Bibliográficas 
 
RESNICK, ROBERT; HALLIDAY, DAVID; KRANE, KENNETH S. Física 1. 5. ed. Rio 
de Janeiro: LTC Ed., c2003. 368 p. ISBN 85-216-1352-0. 
HALLIDAY, DAVID; RESNICK, ROBERT; WALKER, JEARL. Fundamentos de física, 
1. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC Ed., 1996. ISBN 85-216-1069-6.