Experimento 3. Deformação Elástica de uma Haste

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
CURSO DE QUÍMICA
BRUNA CAROLINE NAKAMURA FERREIRA
INGRID FERNANDES DE OLIVEIRA
RELATÓRIO 03
FÍSICA EXPERIMENTAL BÁSICA: MECÂNICA
Relatório apresentado ao Prof.
José Coelho Neto da disciplina de
Física Experimental Básica:
Mecânica, referente a aula prática
da turma PU9A.
BELO HORIZONTE
20 DE OUTUBRO DE 2022
DEFORMAÇÃO ELÁSTICA DE UMA HASTE
1. TEORIA BÁSICA
Sob uma ação de força ou compressão, um objeto deforma-se. Existem dois
tipos de deformação, permanente e elástica. Uma deformação é denominada
elástica quando um objeto após sofrer a deformação, é capaz de voltar ao
seu estado original. Já na deformação permanente, isso não ocorre.
Existe uma relação linear entre a força aplicada e a deformação sofrida pelo
objeto. Essa relação pode ser calculada através da equação:
𝐹 = 𝐾𝑓 · 𝑦
Onde F é o módulo de F, Kf é a constante de flexão e y é a deformação
sofrida.
O valor de Kf é dado por uma relação chamada de módulo de young, que
relaciona duas grandezas, a flexão da haste com as suas medidas, esse
valor pode ser calculado com o auxílio da seguinte fórmula:
𝐾𝑓 = 𝐸𝑙𝑒³4𝑥³
2. OBJETIVO
Determinar a flexão de uma haste metálica, em um regime elástico.
3. MATERIAIS
3.1 - Haste;
3.2 - Prendedor;
3.3 - Suporte;
3.4 - Objetos de massas conhecidas;
3.5 - Régua milimetrada.
4. PROCEDIMENTOS
● Com o auxílio de uma régua milimetrada, mediu-se o comprimento,
largura e espessura da haste metálica.
● Mantendo-se uma das extremidades da haste fixa, colocou-se vários
objetos de massa na extremidade livre.
● Mediu-se a flexão da haste com o auxílio de uma régua milimetrada.
● Repetiu-se o procedimento com diferentes massas, provocando assim,
diferentes flexões.
● Anotou-se os valores obtidos para posteriores tratamentos de dados.
5. DADOS OBTIDOS
Comprimento (m) Largura (m) Espessura (m)
0,272 0,01 0,00085
Tabela 1: Medidas da haste metálica
Massa (Kg) Força (N) Flexão (m)
0,010 0,098 0,016
0,020 0,196 0,027
0,030 0,294 0,046
0,040 0,392 0,060
0,050 0,490 0,072
0,060 0,588 0,084
0,070 0,686 0,095
Tabela 2: Medições do experimento realizado em laboratório
6. ANÁLISE
Os gráficos a seguir expressam os resultados obtidos durante as análises,
considerando os valores de força em Newton com sua respectiva flexão.
Utilizando o software apropriado, no caso o SciDavis, pode-se usar estes
dados para se obter alguns dados que serão utilizados nas fórmulas.
Gráfico 1: Deformação elástica de uma haste
A partir desses dados obtém-se o coeficiente angular da reta que representa
a constante de flexão da haste, que equivale a 7,23 +/- 0,26 N/m. Logo,
mediu-se o valor do módulo de Young:
𝐸 = 𝐾.4𝑥³𝑙𝑒³ 𝐸 = 
7,23.40,0272³
0,01.0,00085³ = 3, 57. 10
−8
Usando o valor obtido para E, calcula-se também o valor para a propagação
das incertezas:
∆𝐸 = 𝐸 0,267,23( ) 2 + − 1 0,000857,23( ) 2 + 3 0,2727,23( ) 2 + − 3 0,017,23( ) 2
∆𝐸 = 4, 23. 10−8 
7. CONCLUSÃO
Conclui-se que o experimento cumpriu com seu objetivo ao determinar a
constante de flexão da haste, além de também determinar os valores do
Módulo de Young e a variação do mesmo, dada por .∆𝐸
8. REFERÊNCIAS
Deformação elástica. Disponível em:
<https://www.revistaferramental.com.br/dicionario/deformacao-elastica
>. Acesso em: 16 out. 2022.
Módulo de young . Disponível em:
<https://acervolima.com/modulo-de-young/ >. Acesso em: 16 out. 2022.
https://www.revistaferramental.com.br/dicionario/deformacao-elastica
https://acervolima.com/modulo-de-young/