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Relatório - coeficiente de elasticidade de mola

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1 
 
 
Universidade Federal de Campina Grande – UFCG 
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais – CTRN 
Unidade Acadêmica de Engenharia Civil – UAEC 
Laboratório de Física Experimental I 
Campus Bodocongó – CEP: 58109-970 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTO 03: COEFICIENTE DE ELASTICIDADE DE MOLAS 
 
Relatório Apresentado à Disciplina de Física 
Experimental I da Unidade Acadêmica de 
Engenharia Civil do CTRN da UFCG como 
requisito básico para aprovação na citada 
disciplina. 
 
 
 
 
 
Autor: Rian Campos Almeida - 122110665 
 
 
 
 
 
rian.campos@estudante.ufcg.edu.br 
Campina Grande – PB, 05 de setembro de 2023. 
 
2 
 
 
Experimento 03: Coeficiente de elasticidade de molas 
 
Autor: Rian Campos Almeida 
 
Unidade Acadêmica de Engenharia Civil, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal 
de Campina Grande, Bodocongó, 58109-970, Campina Grande – PB 
 
Resumo: O coeficiente de mola o estudo da mola, usa-se a Lei de Hooke, relacionada à 
elasticidade de corpos, que serve para calcular a deformação causada pela força exercida 
sobre um corpo Onde Fel se refere à Força Elástica exercida pela mola para retornar ao 
estado inicial e sem deformação, k indica a constante elástica que é particular para cada 
mola, e ∆x é a deformação sofrida pela mola. 
 
Palavras chave: Mola. Coeficiente. Elasticidade. 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A análise experimental consistiu na aplicação de forças conhecidas sobre 
a mola e na medição das respectivas deformações. Os dados obtidos foram 
utilizados para calcular o coeficiente de elasticidade (K) da mola, que representa 
sua rigidez. A Lei de Hooke é fundamental nesse contexto, pois descreve a relação 
linear entre a força aplicada e a deformação elástica resultante. 
𝑭 = 𝑲 ∗ 𝑿 
Nesse sentido, foi-se possível a compreensão da elasticidade de molas e 
forneceu uma maneira eficaz de calcular o coeficiente de elasticidade. Além disso, 
destaca a importância da Lei de Hooke como uma ferramenta valiosa na análise 
de sistemas elásticos, como molas, e sua relevância em diversas aplicações 
práticas, como na engenharia mecânica e na construção de dispositivos de 
suspensão e amortecimento. 
 
 
 
 
3 
 
 
1.1. OBJETIVOS GERAIS 
Analisar como a elongação de uma mola suspensa varia em relação ao peso 
pendurado em sua extremidade livre, além de calcular o coeficiente de elasticidade k 
da mola. O valor de k, que representa a elasticidade da mola, será determinado 
aplicando a Lei de Hooke e realizando uma análise estatística. 
2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
2.1 MATERIAIS 
 Materiais utilizados no experimento de coeficiente de elasticidade de molas: 
• Corpo Básico (1) 
• Armadores (2) 
• Escala Milimetrada Complementar (3) 
• Bandeja (4) 
• Conjunto de Massas Padronizadas (5) 
• 2 Molas (6) 
Figura 1 – Materiais utilizados para o experimento. 
 
(Fonte: própria) 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
Figura 2 – Materiais utilizados para o experimento. 
 
(Fonte: própria) 
Figura 3 – Materiais utilizados para o experimento. 
 
(Fonte: própria) 
 
 
2.2 PROCEDIMENTOS 
 
O procedimento para a determinação do coeficiente de elongação das 
molas inicia-se com a montagem do corpo básico (1), somado à mola e a bandeja 
de apoio. Nesse sentido, a primeira mola é pendurada, a fim de medir-se a sua 
elongação, e a bandeja é fixada à extremidade da mola. Após isso, é colocado o 
objeto de massa 50 gf sobre o a bandeja e anotado o seu deslocamento frente à sua 
massa. Tal ação é realizada com a utilização de uma escala milimetrada, o qual é 
utilizada para aferir a medida de maneira precisa. 
5 
 
 
Dessa forma, o processo repete-se de modo a adicionar as massas de 15gf 
sobre a bandeja, aferindo, individualmente, seus deslocamentos. O experimento 
com a primeira mola é realizado oito vezes, o qual fornece, por fim, a elongação 
de um objeto de massa 170gf. 
Em suma, o passo é realizado com a mola 2 de maneira idêntica, o que, 
por ser diferente, fornece-se outros resultados de elongação. Todos os valores, por 
sua vez, foram anotados em duas tabelas I-A – para a mola 01 – e I-B para a 
segunda mola. 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Após a realização dos procedimentos, obteve-se os seguintes resultados e, para 
uma melhor conclusão, foram realizadas discussões acerca destes: 
MOLA 1 (EQ) 
Peso inicial sobre a bandeja Po = 50,0 gf 
Posição inicial do ponto de conexão lo = 16,0 cm 
 
TABELA I-A 
 1 2 3 4 5 6 7 8 
P (gf) 65,0 80,0 95,0 110,0 125,0 140,0 155,0 170,0 
l (cm) 28,0 32,0 36,0 40,0 44,0 48,0 52,0 56,0 
(Fonte: elaborado pelo autor) 
 
MOLA 2 (KG) 
Peso inicial sobre a bandeja Po = 50,0 gf 
Posição inicial do ponto de conexão lo = 24,6 cm 
 
TABELA I-B 
 1 2 3 4 5 6 7 8 
P (gf) 65,0 80,0 95,0 110,0 125,0 140,0 155,0 170,0 
l (cm) 31,0 37,0 43,0 49,5 55,5 61,0 67,3 73,5 
(Fonte: elaborado pelo autor) 
6 
 
 
 
Ao analisarmos o efeito de cada acréscimo de peso total a partir de P0, expresso 
como (P - P0), observamos que a elongação Δl da mola corresponde à diferença entre 
a 
posição atual e a posição inicial de cada mola. Com base nisso, podemos criar novas 
Tabelas 1A e 2A e seus devidos gráficos (1A e 2A) a partir das tabelas de referência 
(1 e e 2), que descrevem a elongação Δl em relação à força F aplicada, representada 
como F = P - P0. 
TABELA II-A 
 
 1 2 3 4 5 6 7 8 
F (gf) 15,0 30,0 45,0 60,0 75,0 90,0 105,0 120,0 
Δl 12,0 16,0 20,0 24,0 28,0 32,0 36,0 40,0 
(Fonte: elaborado pelo autor) 
TABELA II-B 
 1 2 3 4 5 6 7 8 
F (gf) 15,0 30,0 45,0 60,0 75,0 90,0 105,0 120,0 
Δl 6,4 12,4 18,4 24,9 30,9 36,4 42,7 48,9 
(Fonte: elaborado pelo autor) 
Nesse viés, é possível desenvolver os gráficos com base nos dados coletados com a tabela II-
A e II-B. A determinação dos gráficos é realizada com o software LabFit. 
 
 
Figura 4 – gráfico criado a partir da Tabela II-A. 
 
(Fonte: própria) 
7 
 
 
 
Figura 5 – gráfico criado a partir da Tabela II-B. 
 
(Fonte: própria) 
 
4. CONCLUSÃO 
 
Neste relatório, foi realizado um estudo em relação ao coeficiente de 
elasticidade de molas. Através de cálculos e da análise de gráficos, torna-se evidente 
que estamos lidando com uma função linear que cruza a origem. Isso resulta em 
coeficientes angulares idênticos aos coeficientes de elasticidade das molas (k1 e k2), 
os quais são: 
 
• Gráfico II-A (Mola 1): k1 = 2,724 gf/cm 
• Gráfico II-B (Mola 2): k2 = 2,450 gf/cm 
 
Pode-se concluir, além disso, que essa igualdade é equivalente pela 
similaridade das equações dos gráficos das funções afins (𝐹 = 𝐴 × 𝑋) com a Lei de 
Hooke, em que a força elástica (F) é igual ao produto entre o coeficiente de 
elasticidade (k) e a deformação verificada na mola (X): 
 
𝑭 = 𝒌 × 𝑿 
 
Sendo o trabalho W de uma mola igual a integral definida proposta: 
8 
 
 
 
W = ∫ 𝑭 𝒅𝒙
𝒙
𝟎
 
 
Tem-se que esse fica armazenado na mola em forma de energia potencial elástica. 
 
Assim 𝑊 = 𝐸𝑝𝑒𝑙: 
 
 𝑊(mola 1) = 𝐸𝑝𝑒𝑙 = 108,96 𝐽 
 𝑊(mola 2) = 𝐸𝑝𝑒𝑙 = 119,80 𝐽 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física, 8a. ed, v. 1, Rio 
de Janeiro: LTC. 2008. 
SILVA, C. Apostila de Física Experimental I. Universidade Federal de Campina 
Grande, campus Cuité. 2023. 
SILVA, C. M. D. P.; SILVA, W. P. S.; RIBEIRO, J. A. R.; GAMA, A. J. A. Experiências 
de Mecânica e Termodinâmica. Departamento de Física (Universidade Federal de 
Campina Grande - UFCG), Campina Grande. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
 
6. ANEXOS 
 
Calculo do Trabalho 
• Mola 01 
𝑤 = ∫ 2,724 ∗ 𝑥 𝑑𝑥
40
0
 
𝑊 = [ (2,724 ∗ 40) − (2,724 ∗ 0)] = 108,96𝐽 
• Mola 02 
𝑤 = ∫ 2,450 ∗ 𝑥 𝑑𝑥
48,9
0
 
𝑊 = [ (2,450 ∗ 48,9) − (2,450 ∗ 0)] = 119,80𝐽

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