Atividade Pratica Lei de Hooke - Victor Giovanni Gonçalves de Lima RU3756269 - Santa Luzia MG

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Atividade Prática - Lei de Hooke 
 
Victor Giovanni Gonçalves de Lima 
Centro Universitário Uninter 
Av. Brasilia, 1134 Sl 05 São Benedito, 1134, São Benedito, Santa Luzia, MG 
- Brasil 
e-mail: victorgiovanni95@hotmail.com 
 
Resumo. A presente atividade, tem como obejetivo demonstrar 
através de fundamentos teóricos e práticos como se comportam tres 
diferentes molas (m1,m2 e m3) tensionadas a diferentes 
cargas(23g(x0),50,100,150 e 200g) , afim de se determinar através de 
experimentos, a aplicabilidade da lei de Hooke, relacionando as 
grandezas de força(N) , comprimento(x), sua variabilidade 
deformativa (Δx) e a constante de elasticidade(k). 
Com isso, podemos obter a relação entre a força restauradora e a 
deformação sofrida por um corpo dada pela lei de 
Hooke,consequentemente compreendendo o estado físico da 
constante elástica da mola e o motivo da força restauradora realizada 
por ela sempre ser oposta ao sentido de deformação. 
 
Palavras chave: (força restauradora, lei de Hooke, mola, experimento, 
deformação, elasticidade, resistência ) 
 
 
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 
os átomos unidos . Assim, por exemplo , uma mola esticada ou comprimida irá 
retornar ao seu comprimrnto original devido a ação dessa força restauradora. 
Enquanto a deformação for pequena , diz-se que o material está no regime 
elástico. 
 
Quando as deformações são grandes , o material pode adquirir uma deformação 
permanete , caracterizando o regime plástico. 
Segundo Robert Hooke (1635-1703) ,renomado cientista inglês do século XVII, a 
intensidade da força aplicada a mola é diretamente proporcional a sua 
deformação(x) . De fato, quanto mais deformada a mola estiver, maior é a força 
sobre ela aplicada. Tendo a deformação como a variação do comprimento inicial e 
final . Dessa forma, a lei de Hooke, oferece uma maneira de calcular a força 
elástica. 
 
 
 
 
mailto:victorgiovanni95@hotmail.com
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A formula da lei de Hooke é expressa da seguinte maneira: 
F= k.x 
 
Onde: 
 
K= Constante elástica ou constante de proporcionalidade 
X= Variável independente, ou seja , a deformação sofrida. 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
O trabalho foi realizado através da estratificação de duas partes: 
 
Parte 1- Análise teórica 
Parte 2 – Experimento no laboratório online da algetec. 
 
Na parte 1- análise teórica, procurou-se responder com bases em conhecimentos 
acadêmicos e em literaturas do gênero a algumas questões cruciais para o 
desenvolvimento desta atividade: 
 
Conceituar a lei de Hooke, na qual diz que a intesidade da força aplicada a uma 
mola é diretamente proporcional a sua deformação(x). 
 
Nas duas outras perguntas procurou-se encontrar a constante elastica(k) de uma 
mola cujo comprimento sem deformação era de 10 cm em ambos os casos sendo 
para a mola número um, 3 cm o valor de distensão e para a mola numero dois, a 
distensão era de 2,3cm ao suspender igual valor (50g) de massa verticalmente. 
 
Para finalizar a parte 1, buscou-se a compreensão do que é referido a uma 
constante elástica de uma mola. 
 
Na parte 2 – usando o laboratorio virtual da algetec , foi feito a aplicabilidade da lei 
de Hooke para diferentes tipos de molas(m1,m2 e m3), tensionando-as a variadas 
massas(23,50,100,150 e 200g). 
 
No laboratorio virtual encontra-se sobre uma bancada os materiais necessários 
para dar andamento ao experimento, são eles: 
 
1 unidade de massa de corpo de prova de 23g(Xo) 
 
3 unidades de massa de corpos de prova de 50g cada 
 
1 régua vertical com duas unidades de mensuração, esquerda 
polegadas e direita milímetros com base de ensaio. 
 
1 unidade de suporte indicador e 1 unidade de gancho. 
 
Para dar inicio ao experimento, fora adicionado à base de ensaio a mola (m1) , o 
suporte indicador, o gancho e após, o peso inicial de 23g(x0) , Após isso clicou-se 
sobre o botão esquerdo do mouse no quadro de visualização, suporte indicador, 
para verificar a indicação de deformação da mola na escala vertical, depois fora 
preenchido o valor da deformação x0 na tabela de dados. Para voltar para a tela 
inicial , clicou- se sobre o X no canto superior direito da tela. Para determinar a 
constante elástica da mola, foi selecionado uma massa de 50g para acoplar a 
mola. Clicado sobre a massa de 50g com o botão direito do mouse e selecionando 
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posionar no gancho. Fora verificado novamente a indicação de deformação da 
mola na escala vertical e registrado na tabela de dados. Acrescentou-se 
novamente uma massa de 50g no gancho e registrado a deformação da mola(m1) 
na tabela. Repitiu-se esse procedimento até que as quatro massas de 
50g(50,100,150,200) fossem suspensas, preenchendo a coluna de massa m com 
a informação da massa total suspensa(desprezou-se a massa inicial de 23g). Para 
desmontar o experimento, fora clicado com o botão direito do mouse sobre cada 
peça e selecionou retirar e colocar na bancada. Repetiu-se o experimento com as 
molas m2 e m3 e após, elaborando uma tabela de dados para cada mola. O pro 
cedimento está representado nas imagens a baixo. 
 
 
 
Acesso ao laboratório da algetec 
 
 
Posicionamento da mola 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
 
 
 
 
Posicionamento do suporte indicador 
 
 
Posicionamento do gancho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
 
 
 
 
 
Posicionamento do peso inicial 
 
 
Mostrador de dados de deformação em conjunto com o suporte indicador 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ANÁLISE E RESULTADOS 
 
Análise teórica 
 
Para a estratificacão da Análise teórica, vericou-se que, a lei de Hooke 
eficazmente demonstra através de cálculos a proporcionalidade entre a 
força aplicada e a deformação sofrida, com isso a constante elastica(k) de 
uma mola nada mais é que uma característica da mesma, que depende 
da natureza do material utilizado para a fabricação e suas dimensões à 
capacidade de suportar a força deformadora(resistência) externa que 
comprime e/ou distende-a .Com isso, segue abaixo o cálculo para o caso 
teórico 1, no qual fo i encontrado a constante elastica(k) de uma mola 
cujo com primento semdeformação era de 10cm e 3cm de distensão, 
suspensa por uma massa de 50g verticalmente. 
 
F=m.g F=k.x = k=F/x = 0,49/0,03= 16,33 N/m 
F= 0,05. 9,8 
F= 0,49 N 
 
Para a mola do caso teórico 2, cujo comprimento sem deformação era 
de 10 cm e 2,3 cm de distensão, suspensa por uma massa de 50g 
verticalmente, chegou-se nos seguintes valores: 
 
F=m.g F=k.x = k=F/x = 0,49/0,023= 21,3 N/m 
F= 0,05.9,8 
F= 0,49 N 
 
Exoerimento - usando o laboratório virtua l da algetec, foram realizados 
três experimentos com molas distintas (m1,m2 e m3), cujos resultados estão 
representados abaixo. 
Tabela de dados experimentais mola m1 
 
Calculo m1: 
 
50g 
 
Δx = x-x0 Δx = 0,050-0,034 Δx = 0,017 m 
F = m.g F = 0,050 . 9,8 F = 0,49 N 
 
K = F/Δx = 0,49/0,017 = 28,82 N/m 
 
 
 
 
 x0 (m) m(g) x(m) Δx=x-x0 F(N) k(N/m) 
 
0 0,034 23 
1 50 0,051 0,017 0,49 28,82 
2 100 0,067 0,033 0,98 29,70 
3 150 0,084 0,05 1,47 29,40 
4 200 0,101 0,067 1,96 29,25 
 Kmed 29,29 
7 
100g 
 
Δx = x-x0 Δx = 0,067-0,034 Δx = 0,033 m 
F = m.g F = 0,100 . 9,8 F = 0,98 N 
 
K = F/Δx = 0,98/0,033 = 29,70 N/m 
 
 
150g 
 
Δx = x-x0 Δx = 0,084-0,034 Δx = 0,050 mF = m.g F = 0,150 . 9,8 F = 1,47 N 
 
K = F/Δx = 1,47/0,050 = 29,40 N/m 
 
 
200g 
 
Δx = x-x0 Δx = 0,101-0,034 Δx = 0,067 m 
F = m.g F = 0,200 . 9,8 F = 1,96 N 
 
K = F/Δx = 1,96/0,067 = 29,25 N/m 
 
 
kmed= (k1+k2+k3+k4)/4 = 29,29 N/m 
 
 
Tabela de dados experimentais mola 2 
 
Calculo m2: 
 
50g 
 
Δx = x-x0 Δx = 0,045-0,032 Δx = 0,013 m 
F = m.g F = 0,050 . 9,8 F = 0,49 N 
 
K = F/Δx = 0,49/0,013 = 37,69 N/m 
100g 
 
Δx = x-x0 Δx = 0,057-0,032 Δx = 0,025 m 
F = m.g F = 0,100 . 9,8 F = 0,98 N 
 
K = F/Δx = 0,98/0,025 = 39,20 N/m 
 
 
 x0 (m) m(g) x(m) Δx=x-x0 F(N) k(N/m) 
 
0 0,032 23 
1 50 0,045 0,013 0,49 37,69 
2 100 0,057 0,025 0,98 39,20 
3 150 0,069 0,037 1,47 39,72 
4 200 0,081 0,049 1,96 40 
 Kmed 39,15 
8 
150g 
 
Δx = x-x0 Δx = 0,069-0,032 Δx = 0,037 m 
F = m.g F = 0,150 . 9,8 F = 1,47 N 
 
K = F/Δx = 1,47/0,037 = 39,73 N/m 
 
200g 
 
Δx = x-x0 Δx = 0,081-0,032 Δx = 0,049 m 
F = m.g F = 0,200 . 9,8 F = 1,96 N 
 
K = F/Δx = 1,96/0,049 = 40 N/m 
 
 
kmed= (k1+k2+k3+k4)/4 = 39,15 N/m 
 
 
Tabela de dados experimentais mola 3 
 
Calculo m3: 
 
50g 
 
Δx = x-x0 Δx = 0,046-0,033 Δx = 0,013 m 
F = m.g F = 0,050 . 9,8 F = 0,49 N 
 
K = F/Δx = 0,49/0,013 = 37,69 N/m 
 
 
100g 
 
Δx = x-x0 Δx = 0,060-0,033 Δx = 0,027 m 
F = m.g F = 0,100 . 9,8 F = 0,98 N 
 
K = F/Δx = 0,98/0,027 = 36,29 N/m 
 
 
150g 
Δx = x-x0 Δx = 0,073-0,033 Δx = 0,040 m 
F = m.g F = 0,150 . 9,8 F = 1,47 N 
 
K = F/Δx = 1,47/0,040 = 36,75 N/m 
 
 
 x0 (m) m(g) x(m) Δx=x-x0 F(N) k(N/m) 
 
0 0,033 23 
1 50 0,046 0,013 0,49 37,69 
2 100 0,060 0,027 0,98 39,30 
3 150 0,073 0,040 1,47 39,75 
4 200 0,086 0,053 1,96 36,98 
 Kmed 36,93 
9 
200g 
 
Δx = x-x0 Δx = 0,086-0,033 Δx = 0,053 m 
F = m.g F = 0,200 . 9,8 F = 1,96 N 
 
K = F/Δx = 1,96/0,053 = 36,98 N/m 
 
kmed= (k1+k2+k3+k4)/4 = 36,93 N/m 
 
Após a realização deste experimento com massas similares(23g(x0), 50,100,150 e 
200g) para molas distintas (m1,m2 e m3 ), constatou-se que as médias das 
constantes elásticas (k) para cada mola não são iguais, ou seja, as molas 
possuem resistência à deformações externas diferentes. Sendo assim, a mola m2 
de constante (k) igual a 39,15 N/m é a que possui maior constante elástica, 
seguido pela mola m3 com constante (k) igual a 36,93 e terminando com a mola 
m1 com constante (k) de 29,29 N/m. 
 
Fora constatado que a força manteve-se inalterada para as três molas, devido as 
massas usadas no experimento serem as mesmas em todos os intervalos para 
ambas. Para as molas sujeitas a ação de um mesmo peso , verificou-se que 
quanto maior o valor da constante elástica(k) menor será a deformação sofrida. 
 
CONCLUSÃO 
 
De acordo com os resultados obtidos, vemos que à medida que se aumenta o 
peso(f), o comprimento da mola(x) aumenta proporcionalmente conforme indica a 
lei de Hooke. A mola não ultrapassou seu limite de elasticidade, já que ao retirar os 
pesos, as molas retornaram para a posição inicial. 
 
REFERÊNCIAS 
 
Young, D.Hugh, Freedman, A. Roger, “Fisica I: Mecãnica – 12ª edição”cap 11 
pag 364-369 Pearson Education do Brasil, Sao Paulo (2019) 
 
A. Norberto, O. Martins, L.Bellio,W.Boventi “A lei de Hooke e as molas não 
lineares, um estudo de caso” Faculdade de engenharia de sorocaba, São paulo, 
4 de junho de 2016.