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INTRODUÇÃO A lei de Hooke descreve a força restauradora que existe em diversos sistemas quando comprimidos ou distendidos. Qualquer material sobre o qual exercermos uma força sofrerá uma deformação, que pode ou não ser observada. Apertar ou torcer uma borracha, esticar ou comprimir uma mola, são situações onde a deformação nos materiais pode ser notada com facilidade. A força restauradora surge sempre no sentido de recuperar o formato original do material e tem origem nas forças intermoleculares que mantém as moléculas e/ou átomos unidos. Assim, por exemplo, uma mola esticada ou comprimida irá retornar ao seu comprimento original devido à ação dessa força restauradora. Enquanto a deformação for pequena diz-se que o material está no regime elástico, ou seja, retorna a sua forma original quando a força que gerou a deformação cessa. Quando as deformações são grandes, o material pode adquirir uma deformação permanente, caracterizando o regime plástico. Segundo a lei de Hooke, as forças deformantes são proporcionais as deformações elásticas produzidas, ou seja, a deformação Δx sofrida por uma mola é diretamente proporcional a força que a provoca, ou seja, F= k Δx, onde k é a constante elástica da mola. A expressão acima é válida quando Δx ocorre dentro do limite de deformação elástica do corpo. Nestas condições, uma vez cessada a força, o corpo retorna à sua configuração inicial. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 1° Mediu-se em uma balança de precisão a massa do conjunto: mola, gancho e massa considerada. 2° Mediu-se com uma régua milimetrada o comprimento da espiral da mola sem que esta estivesse sofrendo esforço axial. 3° Montou-se a mola no Kit Arete, com uma massa considerada fixada a ela pelo gancho. 4° Mediu-se novamente com a régua milimetrada o comprimento da espiral da mola, agora racionada pelo peso, em seguida foi adicionado um segundo peso, e por fim um terceiro peso. A cada peso adicionado uma nova medição. 5° Mediu-se período e frequencia com ocilções regulares e simultâneas. MATERIAL UTILIZADO 1 Arete formado por tripé triangular, haste e sapatas niveladoras. 1 Mola helicoidal; 1 Conjunto de 3 massas acopláveis de 50g; 1 Gancho lastro; 1 Escala milimetrada (régua); 1 Cronômetro; 1 Balança. RESULTADOS Massa (kg) Força (N) Deformação da mola x (m) Constante da mola k=f/x Valor médio de k 0,050 0,5 0,071 7,042 6,966 0,100 1 0,144 6,944 0,150 1,5 0,217 6,912 Massa(g) 10 Oscilações Período (T) Média (T) Período Teórico Erro 50 5,59 0,559 0,554 0,532 -4,13 5,66 0,566 5,07 0,507 5,83 0,583 100 7,68 0,768 0,760 0,752 -1,06 7,32 0,732 7,70 0,770 7,68 0,768 150 9,46 0,946 0,947 0,922 -2,71 9,52 0,952 9,49 0,949 9,40 0,940 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS Equações utilizadas: 5.2 Observamos que em nenhum dos experimentos realizados a mola ultrapassou seu limite de elasticidade, uma vez que, ao serem retirados os pesos, as molas retornaram para a posição inicial; 5.3 Movimento gravitacional calculado pelo peso da massa acoplada; 5.4 A medida que o tempo passa vai diminuindo a aceleração das oscilações; 5.5 A medida que o tempo passa vai diminuindo a aceleração das oscilações e também diminuindo a frequência. CONCLUSÃO Conclui-se que a constante elástica da mola, estatisticamente, é 6,966N/m. Os tempos de oscilações diferem conforme inserimos mais massa, mas independe da amplitude. Considerando a montagem e execução do experimento tomamos como satisfatório o erro encontrado.
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