relatório 5- Lei de Hooke

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1 INTRODUÇÃO 
 Ao adicionar um corpo à extremidade de uma mola forma-se um sistema que possui 
energia potencial elástica envolvida, uma vez que a mola exerce uma força sob o corpo. O 
módulo da força aplicada sob o corpo pode ser dada pelo produto da deformação pela constante 
de elasticidade, esta força é, segundo Robert Hooke, proporcional ao deslocamento da mola. 
“Por meio da deformação de uma mola podemos medir o peso de um corpo ou o valor 
de uma força qualquer”. MÁXIMO, A; ALVARENGA, B. A importância da 
utilização da Lei de Hooke. 
“A Lei de Hooke estabelece que a força exercida sobre uma mola é diretamente 
proporcional ao alongamento sofrido por ela”. GASPAR, A. Física Série Brasil. 
 No entanto, a chamada Lei de Hooke, só pode ser considerada válida para pequenas 
deformações, onde o limite de elasticidade não foi atingido, isto é, a mola relaxada permanece 
do mesmo comprimento que estava em seu estado inicial. 
 
2 OBJETIVOS 
 A realização do experimento proposto neste documento tem por objetivo verificar a Lei 
de Hook. 
 
3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
3.1 MATERIAIS 
 Os materiais utilizados foram: um fixador plástico para pendurar mola, um tripé, uma 
régua milimetrada 400mm, um fixador de plástico com manípulo, um manípulo com cabeça de 
plástico, um indicador de plástico esquerdo com fixação magnética, um indicador de plástico 
direito com fixação magnética, uma mola Lei de Hooke, quatro massas aferidas 50g com 
gancho, uma haste fêmea 405mm e uma haste macho 405mm. 
 
3.2 MÉTODOS 
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 Em um primeiro momento foi necessário montar confome mostrado na figura 1, 
posteriormente mediu-se a mola, para então prender o primeiro peso de 0,5N na extremidade 
da mola e realizar uma nova medição do comprimento final. Repetir o procedimento 
adicionando um peso de 0,5N por vez, até que se atinja o peso de 2N. Tomar o cuidado de, após 
cada medição de comprimento final, retirar todos os pesos e medir o comprimento inicial da 
mola. 
Figura 1: Equipamento 
 
 Fonte: Roteiro, 2014 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 Ao realizar o procedimento, seguindo o método apresentado, obtiveram-se os resultados 
apresentados na Tabela 1. 
Tabela 1: Resultados obtidos no decorrer do experimento 
Peso (N) 
Comprimento 
inicial L0 (m) 
Comprimento 
final Lf (m) 
Δ L (Lf – L0) F/ Δ L (N/m) Média 
0,5 0,16 0,82 0,66 0,758 
0,749 
1,0 0,15 1,49 1,34 0,746 
1,5 0,14 2,16 2,02 0,743 
2,0 0,15 2,82 2,67 0,749 
Fonte 1: Alunos, 2014 
 Na tabela anterior foi possível notar que ao adicionarmos peso ao sistema a deformação 
da mola aumenta proporcionalmente, uma vez que ao passar do peso de 0,5 para 1 a variação 
do comprimento foi aproximadamente o dobro e ao adicionar mas 0,5N a este sistema a 
deformação ocorreu na mesma intensidade. Ainda com base nos dados relacionados na tabela, 
foi possível construir o gráfico apresentado na Figura 2. 
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Figura 2: Gráfico peso vs variação de comprimento 
 
 Fonte: Alunos,2014 
 O coeficiente angular do gráfico anterior pode ser obtido através do cálculo da tangente 
da reta, ou ainda do método de linearização na calculadora, e irá representar fisicamente a 
constante elástica da mola que, no caso estudado, é de 0,749. Pode-se ainda determinar o 
coeficiente linear da equação da reta demonstrada na Figura 2 aplicando os pontos obtidos, bem 
como o valor do coeficiente angular na equação da reta y = ax + b, onde ‘a’ é o coeficiente 
angular e ‘b’ o linear, que nesta reta vale, aproximadamente, 0,004. 
 A força elástica é dada através da Lei de Hooke, que diz que: “a força elástica de uma 
mola é proporcional ao deslocamento da extremidade livre a partir da posição que ocupa quando 
a mola está relaxada” e é apresentada a seguir: 
𝐹𝑒𝑙 = −𝑘 ∙ ∆𝐿 (1) 
O sinal de negativo na equação indica que o sentido da força elástica é oposto ao 
movimento da extremidade livre da mola. Para verificar a Lei de Hooke considerou-se o sistema 
em equilíbrio, isto é, as únicas forças atuantes são a elástica e a peso e, portanto, elas devem se 
anular uma vez que as medições foram feitas com o sistema em repouso. Obteve-se a seguinte 
tabela: 
Tabela 2: Forças atuantes no sistema 
Peso (N) Força elástica (N) 
0,5 - 0,49 
1,0 -1,03 
1,5 -1,51 
2,0 -1,99 
Fonte: Alunos, 2014 
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 Analisando os resultados obtidos nota-se que os valores obtidos através da Lei de Hooke 
são muito próximos do que seria esperado, portanto, ela é uma ferramenta bastante precisa na 
determinação da força elástica, assim como da constante elástica. 
 A partir das duas tabelas mostradas anteriormente foi possível constatar que o limite de 
elasticidade, ou seja, o ponto em que a mola não retorna ao seu comprimento original e no qual 
a Lei de Hooke não é mais obedecida, não foi atingido, uma vez que, como citado anteriormente 
a força elástica calculada foi muito próxima da esperada e, além disso a tabela 1 mostra que ao 
retirar os pesos a mola voltou ao seu comprimento inicial, ocorrendo pequenas variações que 
podem ser atribuídas a erros de medições. 
 
6 CONCLUSÃO 
A lei de Hooke consiste basicamente no fato que de que uma mola possui uma constante 
elástica k. Esta constante alcança até um certo limite, onde a deformação da mola em questão 
se torna permanente. Dentro do limite da lei de Hooke, a mola pode ser comprimida ou 
distendida, retornando a sua forma original. 
Diante do exposto, é evidente que as molas utilizadas obedecem à Lei de Hooke, pois, 
quando distorcidas com pesos diferentes, elas assumem elongações diferentes. Toda mola tem 
seu valor próprio de constante elástica, sendo esta uma característica inerente sua, que pode ser 
obtida sem muita dificuldade através do experimento realizado. Para a validade desta lei, a força 
exercida sobre a mola não deve assumir valores que causem elongação superior ao limite 
elástico, para que não ocorra uma deformação permanente. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl; Fundamento de Física: 
Mecânica. 8. ed. Rio de Janeiro; LTC, 2008.