A1 FISICA - DINAMICA E TERMODINAMICA - Lei de Hooke

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LABORATÓRIO DE FÍSICA 
LEI HOOKEDE 
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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
FASE 1 – LEI DE HOOKE 
1. Preencha a tabela 1 abaixo com dados encontrados durante esta fase os do
experimento. 
n X0 (m) Xn (m) ΔX = X - Xn 0 (m) Fn (N) 
0 0,030 0,037 0,005 0,226 
1 0,052 0,020 0,716 
2 0,068 0,035 1,207 
3 0,084 0,054 1,697 
4 0,1 0,070 2,188 
Tabela 1 Dados experimentais lei Hooke – de de
A equação da Lei de Hooke é utilizada para calcular a constante elástica da mola: 
𝐹 𝑘 = ∆𝑥 
Onde: 
F = Força aplicada (N) 
K = Constante elástica da mola (N/m) 
∆X = Alongamento ou deformação da mola (m) quando submetida a ação dos 
pesos 
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A força aplicada neste experimento é a força peso, é o produto que da massa dos 
discos estão que na mola pela aceleração gravidade (9,81 m/s²). da
𝐹 = 𝑚 𝑔 
Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica mola Mda 1 
 𝑘𝑀1 = 00000,7,7,7,7,716/0,02316/0,02316/0,02316/0,02316/0,023 
 31,13 N31,13 N31,13 N31,13 N31,13 N/m /m /m /m /m 
2. Esboce o gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) para 
cada uma das molas utilizadas no experimento. Qual a função matemática 
representada no gráfico? 
 
3. O representa o coeficiente angular (ou declividade) gráfico F versus que do
∆X? 
Representa uma constante elastica mola K 
2,5
2
1,5
1
0,5
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08
F vs ΔX
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4. Com base suas medições e observações, verifique a validade seguinte em da
afirmação: forças deformantes são proporcionais deformações “As às
produzidas, seja, F é proporcional a ou ∆x.”.
Resposta Concordo, a Deformação x sofrida por uma mola diretamente ∆
proporcional a força que provoca 
5. Qual mola possui a maior constante elástica? Compare seus resultados! 
Resposta Mola 2 tem maior constante elastica K+ 44,750 
 
M1 n x0 xn DELTA X F K
0 0,03 0,037 0,007 0,226
1 0,053 0,023 0,716 31,13
2 0,068 0,038 1,207
3 0,084 0,054 1,697
4 0,1 0,07 2,188
M2 n x0 xn DELTA X F K
0 0,03 0,035 0,005 0,226
1 0,046 0,016 0,716 44,75
2 0,057 0,027 1,207
3 0,068 0,038 1,697
4 0,079 0,049 2,188
M3 n x0 xn DELTA X F K
0 0,03 O,O36 0,006 0,226
1 0,049 0,019 0,716 37,684
2 0,062 0,032 1,207
3 0,075 0,045 1,697
4 0,089 0,059 2,188
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FASE 2 ASSOCIAIÃO MOLAS SÉRIE– DE EM 
1. Preencha a tabela abaixo com dados encontrados durante esta fase os do
experimento. 
n X0 (m) Xn (m) ΔX = X - Xn 0 (m) Fn (N) 
0 0,110 0,122 0,012 0,226 
1 0,150 0,4 0,716 
2 0,180 0,07 1,207 
3 0,210 0,1 1,697 
4 0,240 0,13 2,188 
Tabela 2 – Dados experimentais de associação molas em série de
A equação Lei Hooke é utilizada para calcular a constante elástica da de do
conjunto de molas: 
𝐹 = 𝑘𝑟 ∆𝑥𝑟 
Onde: 
F = Força aplicada (N) 
Kr = Constante elástica conjunto do de molas série (N/m)em 
∆Xr = Alongamento deformação conjunto molas (m) quando ou do de
submetida a ação dos pesos 
A força aplicada neste experimento é a força peso, que é o produto da massa 
dos discos que estão no conjunto de molas pela aceleração da gravidade (9,81 
m/s²). 
𝐹 = 𝑚 𝑔 
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Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica conjunto do de
molas M1 e M2. 
𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) =17,9 N/m 
0,716/0,04 
É possível também relacionar as constantes cada uma das molas conjunto de do
em série: 
𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀1 ∴ 𝐹1 = 𝑘1 ∆𝑥1 ∴ ∆𝑥1 = 
𝐹1 
 
 
𝑘1 
𝑀𝑜𝑙𝑎 ∴ 𝑀2 𝐹2 = = 𝑘2 ∆𝑥2 ∴ ∆𝑥2
𝐹2 
 
 𝑘 
2 
Como a mesma força atua cada mola e deformações estão relacionadas em as
por: 
∆𝑥 ∆𝑥 ∆𝑥𝑟 = 1 + 2 
Então: 
𝐹 
= 
𝑘𝑟 
𝐹 
 
 
𝑘1 
𝐹 
+ 
𝑘
1 
∴ = 
𝑘𝑟 
1 
 
 
𝑘1 
1 
+ 
𝑘
Onde: 
Kr = Constante elástica do conjunto de molas em série (N/m) 
K (N/m)1 = Constante elástica mola Mda 1 
K2 = Constante elástica mola Mda 2 (N/m) 
2 2
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Utilize constantes elásticas das molas obtidas parte I experimento, as da do
recalcule a constante elástica conjunto molas série Mdo de em 1 e M2. 
𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) =K1 x k2 = 31,13 x 44,75 = 18,35 N/m 
 K1 k2 = 31,13 44,75 
 
2. Os resultados obtidos para a constante elástica do conjunto em série foram 
os mesmos para duas formas de cálculo? as
Foram bem proximos, pois o ensaio possui um réguia com baixa precisão 
o que não permite ter certeza do deslocamento de cada peso. 
3. Esboce o gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) para 
cada conjunto de molas em série. Qual a função matemática representada 
no gráfico? 
 
Função Reta 
4. A constante k é a mesma para qualquer conjunto em série? Em caso negativo, 
2,5 Y=16,568x+0,0404
2
1,5
1
0,5
0
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14
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qual conjunto obteve a maior constante elástica resultante? 
Não. Km2->m3+20,45N/m 
5. Comente sobre a relação entre as constantes das molas obtidas na parte I 
deste roteiro e os resultados das configurações série. em
M1 n x0 xn DELTA X F Km1-m2 
 0 0,11 0,122 0,012 0,226 
 1 0,15 0,04 0,716 17,9 
 2 0,18 0,07 1,207 
 3 0,21 0,1 1,697 
 4 0,24 0,13 2,188 Km1-m2 18,35897 
 
M2 n x0 xn DELTA X F Km2-m3 
 0 0,11 0,12 0,01 0,226 
1 0,144 0,034 0,716 21,059 
 2 0,17 0,06 1,207 
 3 0,1950,085 1,697 
 4 0,22 0,11 2,188 Km2-m3 20,45714 
 
M3 n x0 xn DELTA X F Km1-m3 
 0 0,11 0,123 0,013 0,226 
 1 0,152 0,042 0,716 17,048 
 2 0,179 0,069 1,207 
 3 0,21 0,1 1,697 
 4 0,238 0,128 2,188 Km1-m3 17,04762 
 
Como os resultados obtidos vieram dos experimentos, portanto, os dados são roximados, haverá des vio ap
entre o cálculo analítico e o experimental. 
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FASE 3 ASSOCIAIÃO MOLAS PARALELA– DE EM 
1. Preencha a tabela abaixo com dados encontrados durante esta fase os do
experimento. 
n X0 (m) Xn (m) ΔX = X - Xn 0 (m) Fn (N) 
0 0,030 0,033 0,003 0,226 
1 0,038 0,009 0,716 
2 0,044 0,015 1,207 
3 0,051 0,019 1,697 
4 0,055 0,027 2,188 
Tabela 3 Dados experimentais – de associação de molas paralelo em
A equação Lei Hooke é utilizada para calcular a constante elástica da de do
conjunto de molas: 
𝐹 = 𝑘𝑟 ∆𝑥𝑟 
Onde: 
F = Força aplicada (N) 
Kr = Constante elástica conjunto do de molas paralelo (N/m)em 
∆Xr = Alongamento ou deformação do conjunto de molas (m) quando submetida 
a ação dos pesos 
A força aplicada neste experimento é a força peso, é o produto que da massa dos 
discos que estão no conjunto de molas pela aceleração da gravidade (9,81 m/s²). 
𝐹 = 𝑚 𝑔 
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Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica do conjunto de molas 
M1 e M2. 
𝑘𝑟 𝑀( 1→𝑀2) =0,7 16 / 0,09 = 79,56 N/m 
É possível também relacionar as constantes cada uma das molas conjunto de do
em paralelo: 
𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀1 ∴ 𝐹1 = 𝑘1 ∆𝑥1 
𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀2 ∴ 𝐹2 = 𝑘2 ∆𝑥2 
Pela resultante forças, é possível inferir que: de
𝐹𝑟 = 𝐹1 + 𝐹2 
Então: 
𝑘𝑟∆𝑥𝑟 = 𝑘 1∆𝑥1 + 𝑘2∆𝑥2 
Onde: 
Kr = Constante elástica do conjunto de molas em paralelo (N/m) 
K (N/m)1 = Constante elástica mola Mda 1 
K2 = Constante elástica mola Mda 2 (N/m) 
∆Xr = Alongamento ou deformação do conjunto de molas (m) quando submetida 
a ação dos pesos 
∆X1 = Alongamento deformação mola Mou da 1 (m) quando submetida a ação 
dos pesos 
∆X2 = Alongamento deformação mola Mou da 2 (m) quando submetida a ação 
dos pesos 
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Como deformações das molas e conjunto são mesmas, pode-as do as se inferir 
que: 
𝑘𝑟 = 𝑘1 + 𝑘2 
Utilize constantes elásticas das molas obtidas parte I experimento, as da do
recalcule a constante elástica conjunto molas em paralelo Mdo de 1 e M2. 
𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) =k1 + k2 
31,15 + 44,75 = 75,88 N/m 
 
2. Os resultados obtidos para a constante elástica do conjunto em paralelo 
foram os mesmos para duas formas de cálculo? as
Foram bem proximos, pois o ensaio possui um réguia com baixa precisão 
o que não permite ter certeza do deslocamento de cada peso. 
3. Esboce o gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) para
cada conjunto molas paralelo. Qual a função matemática de em
representada no gráfico?