A LEI DE HOOKE, A CONSTANTE ESLÁSTICA E A FORÇA RESTAURADORA NUMA MOLA HELICOIDAL.

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LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL I 
RELATÓRIO Nº. 04 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A LEI DE HOOKE, A CONSTANTE ESLÁSTICA E A FORÇA RESTAURADORA 
NUMA MOLA HELICOIDAL. 
 
EQUIPE TÉCNICA: FRANCISCO ANDREUS, JADE SOUZA DA SILVA, JANNAYZA 
ALVES LIMA, MARISLANDE, COSTA DE SOUSA, RODRIGO SOUSA DA SILVA, 
THAIS RIBEIRO DA SILVA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO JOÃO DOS PATOS - MA 
19 / 05 / 2015 
 
 INTRODUÇÃO 
 
 Existe uma grande variedade de forças de interação, e que a caracterização de tais forças é, via 
de regra, um trabalho de caráter puramente experimental. Entre as forças de interação que figuram 
mais freqüentemente nos processos que se desenvolvem ao nosso redor figuram as chamadas 
forças elásticas, isto é, forças que são exercidas por sistemas elásticos quando sofrem 
deformações. Por este motivo é interessante que se tenha uma idéia do comportamento mecânico 
dos sistemas elásticos. Não conhecemos corpos perfeitamente rígidos, uma vez que todos os 
experimentados até hoje sofrem deformações mais ou menos apreciáveis quando submetidos à 
ação de forças, entendendo-se por deformação de um corpo uma alteração na forma, ou nas 
dimensões, ou na forma e, dimensões, do corpo considerado. Essas deformações, que podem ser 
de vários tipos - compressões, distensões, flexões, torções, etc - podem ser elásticas ou plásticas. A 
deformação plástica persiste mesmo após a retirada das forças que a originaram, em contrapartida a 
deformação elástica ocorre quando desaparece com a retirada das forças que a originaram. 
 
 

 OBJETIVO 
 
Este experimento tem como objetivo certificar-se que as forças deformantes são proporcionais 
às deformações elásticas produzidas, e que as molas utilizadas durante a realização do experimento 
sofreram a deformação do tipo elástica, onde ela após deformada volta ao seu estado original. 
 
 
 
 MATERIAIS ULTILIZADOS 
 
 
 
 
 01 Painel metálico multifuncional; 
 03 Massas acopláveis de peso aproximadamente 50 gf; 
 01 Gancho de engate rápido; 
 01 Conjunto de retenção M3; 
 02 Hartes acopláveis de 800 mm, diâmetro de 12,7 mm 
e rosca de M5; 
 01 Tripé delta max com sapatas niveladoras 
antiderrapantes; 
 03 Molas helicoidais com K aproximadamente 20 gf/cm; 
 01 Suporte inferior móvel para molas; 
 01 Régua milimetrada de 350-0-350 mm de fixação 
magnética. 
 
 
 
 
 
 METODOLOGIA E PROCEDIMENTOS 
 
 
1° Prendemos o conjunto de retenção M3 no ponto assinalado com a letra B no painel, 
 
2º Dependuramos a mola com o suporte inferior móvel (lastro), e um gancho; 
 
3º Posicionamos a régua milimetrada 350-0-350 mm com o zero diante do indicador do lastro; 
 
4º Em seguida adicionamos os três pesos de 50 g/f no gancho, um de cada vez para 
observarmos a deformação sofrida pela mola, para com isso calcularmos a constante elástica 
(K) da mola; 
 
5º O quarto procedimento foi repetido por mais duas vezes, com isso foi realizado um total de 
três experimentos diferentes, onde o primeiro foi realizado com uma única mola, o segundo com 
duas molas ligadas em série, e a terceira com três molas em paralelo. 
 
 
 
 
 
 
 

RESULTADOS E DISCURSÕES 
 
Durante a realização do experimento, foram-se anotados dados como: o comprimento real das 
molas helicoidais e a variação do comprimento das molas de acordo com os pesos adicionados. De 
acordo com a lei de Hooke, temos a seguir as tabelas e os gráficos com as seguintes informações: 
deformações da mola (x), a força deformadora (F), e a constante elástica (K) encontrada a partir da 
seguinte fórmula (K = F/X). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AS TABELAS, OS GRÁFICOS, E OS CÁLCULOS A SEGUIR FORAM EFETUADOS 
SOMENTE COM O COMPRIMENTO DA MOLA, ONDE A MESMA MEDE CERCA DE 0,11m. 
 
 
 PRIMEIRO MODELO EXPERIMENTAL EFETUADO COM UMA ÚNICA MOLA: 
 
 
 TABELA 01 
Observação: comprimento da mola: 0,11m 
 
 
 
N° DE 
MEDIDAS 
 
FORÇA (N) 
ELONGAÇÃO 
DA MOLA(m) 
𝒙 = (𝒎 − 𝒙𝟎) 
1 0,5 0,153 0,153-011=0,043 
2 1,0 0,183 0,183-0,11=0,073 
3 1,5 0,213 0,213-0,11=0,103 
 
 
 
 GRÁFICO 01 DO MODELO EXPERIMENTAL (F VERSUS X): 
 
 
 
 Traçando-se o gráfico (f versus x) obtemos uma reta passando pela origem cuja inclinação é igual 
a constante elástica(K). 
 
 A força exercida por uma mola é diretamente proporcional a sua deformação f α x. A validade 
dessa relação pode ser observada no gráfico de acordo com o crescimento de deformação da 
mola, a força também cresce proporcionalmente. 
 
Tendo (𝐹 = 𝐾 ∗ 𝑥) → (𝐾 =
𝐹
𝑥
), então: 
 
 
𝐹𝐾 = 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 + 𝐹4 → 𝐹𝐾 = 0 + 0,5 + 1,0 + 1,5 = 3,0 𝑁 
 
 
 𝑥 = 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 → 𝑥 = 0,043 + 0,073 + 0,103 = 0,219 𝑚 
 
𝐾 =
𝐹𝐾
𝑥
→ 𝐾 =
3,0
0,219
→ 𝐾 = 13,7 𝑁𝑚 
 
 
 
 SEGUNDO MODELO EXPERIMENTAL EFETUADO COM DUAS MOLAS LIGADAS EM 
SÉRIE: 
 
 TABELA 02 
Observação: comprimento das molas: 0,22m 
 
N° DE 
MEDIDAS 
 
FORÇA (N) 
ELONGAÇÃO 
DA MOLA(m) 
 𝒙 = (𝒎 − 𝒙𝟎) 
1 0,5 0,306 0,306-0,22=0,086 
2 1,0 0,366 0,366-0,22=0,146 
3 1,5 0,426 0,426-0,22=0,206 
 
 
 
 GRÁFICO 02 DO MODELO EXPERIMENTAL (F VERSUS X): 
 
 
 
 
 Traçando-se o gráfico (f versus x) obtemos uma reta passando pela origem cuja inclinação é igual 
a constante elástica(K). 
 A força exercida por uma mola é diretamente proporcional a sua deformação f α x. A validade 
dessa relação pode ser observada no gráfico de acordo com o crescimento de deformação da 
mola, a força também cresce proporcionalmente. 
Tendo (𝐹 = 𝐾 ∗ 𝑥) → (𝐾 =
𝐹
𝑥
), então: 
 
𝐹𝐾 = 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 → 𝐹𝐾 = 0,5 + 1,0 + 1,5 = 3,0 𝑁 
 
 
 𝑥 = 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 → 𝑥 = 0,086 + 0,146 + 0,206 = 0,438 𝑚 
 
𝐾 =
𝐹𝐾
𝑥
→ 𝐾 =
3,0
0,438
→ 𝐾 = 6,85 𝑁/𝑚 
 
 TERCEIRO MODELO EXPERIMENTAL EFETUADO COM DUAS MOLAS LIGADAS EM 
PARALELO: 
 TABELA 03 
Observação: comprimento das molas: 0,11m 
 
N° DE 
MEDIDAS 
 
FORÇA (N) 
ELONGAÇÃO 
DA MOLA(m) 
 𝒙 = (𝒎 − 𝒙𝟎) 
1 0,5 0,133 0,133-0,11=0,023 
2 1,0 0,147 0,147-0,11=0,037 
3 1,5 0,163 0,163-0,11=0,053 
 
 
 GRÁFICO 03 DO MODELO EXPERIMENTAL (F VERSUS X): 
 
 
 Traçando-se o gráfico (f versus x) obtemos uma reta passando pela origem cuja inclinação é igual 
a constante elástica(K). 
 
 A força exercida por uma mola é diretamente proporcional a sua deformação f α x. A validade 
dessa relação pode ser observada no gráfico de acordo com o crescimento de deformação da 
mola, a força também cresce proporcionalmente. 
 
 
Tendo (𝐹 = 𝐾 ∗ 𝑥) → (𝐾 =
𝐹
𝑥
), então: 
 
𝐹𝐾 = 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 → 𝐹𝐾 = 0,5 + 1,0 + 1,5 = 3,0 𝑁 
 
𝑥 = 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 → 𝑥 = 0,23 + 0,037 + 0,053 = 0,113 𝑚 
 
𝐾 =
𝐹𝐾
𝑥
→ 𝐾 =
3,0
0,113
→ 𝐾 = 26,5 𝑁/𝑀 
 
 
 QUARTO MODELO EXPERIMENTAL EFETUADO COM TRÊS MOLAS LIGADAS EM 
PARALELO: 
 
 
 TABELA 04 
Observação: comprimento das molas: 0,11m 
 
 
N° DE 
MEDIDAS 
 
FORÇA (N) 
ELONGAÇÃO 
DA MOLA(m) 
 𝒙 = (𝒎 − 𝒙𝟎) 
1 0,5 0,125 0,125-0,11=0,015 
2 1,0 0,135 0,135-0,11=0,025 
3 1,5 0,145 0,145-0,11=0,035 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 GRÁFICO 04 DO MODELO EXPERIMENTAL (F VERSUS X): 
 
 
 
 
 
 
 Traçando-se o gráfico (f versus x) obtemos uma reta passando pela origem cuja inclinação é igual 
a constante elástica(K). 
 
 A força exercida por uma mola é diretamente proporcional a sua deformação f α x. A validade 
dessa relação pode ser observada no gráfico de acordo com o crescimento de deformação da 
mola, a forçatambém cresce proporcionalmente. 
 
Tendo (𝐹 = 𝐾 ∗ 𝑥) → (𝐾 =
𝐹
𝑥
), então: 
 
𝐹𝐾 = 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 → 𝐹𝐾 = 0,5 + 1,0 + 1,5 = 3,0 𝑁 
 
 
 𝑥 = 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 → 𝑥 = 0,015 + 0,025 + 0,035 = 0,075 𝑚 
 
 
𝐾 =
𝐹𝐾
𝑥
→ 𝐾 =
3,0
0,075
→ 𝐾 = 40,0 𝑁/𝑚 
 
 
 
 
 
 
 
AS TABELAS, OS GRÁFICOS, E OS CÁLCULOS A SEGUIR FORAM EFETUADOS COM O 
COMPRIMENTO DA MOLA ATÉ O TOPO DO LASTRO SUPERIOR AO INFERIOR, ONDE O 
COMPRIMENTO É CERCA DE 0,17 m. 
 
 QUINTO MODELO EXPERIMENTAL EFETUADO COM UMA ÚNICA MOLA: 
 
 TABELA 05 
Observação: comprimento da mola com os lastros: 0,17m 
 
N° DE 
MEDIDAS 
 
FORÇA (N) 
ELONGAÇÃO 
DA MOLA(m) 
𝒙 = (𝒎 − 𝒙𝟎) 
1 0,5 0,207 0,207-0,17=0,037 
2 1,0 0,237 0,237-0,17=0,067 
3 1,5 0,267 0,267-0,17=0,097 
 
 
 GRÁFICO 05 DO MODELO EXPERIMENTAL (F VERSUS X): 
 
 
 
 
 
 Traçando-se o gráfico (f versus x) obtemos uma reta passando pela origem cuja inclinação é igual 
a constante elástica(K). 
 
 A força exercida por uma mola é diretamente proporcional a sua deformação f α x. A validade 
dessa relação pode ser observada no gráfico de acordo com o crescimento de deformação da 
mola, a força também cresce proporcionalmente. 
 
 
 
Tendo (𝐹 = 𝐾 ∗ 𝑥) → (𝐾 =
𝐹
𝑥
), então: 
 
𝐹𝐾 = 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 + 𝐹4 → 𝐹𝐾 = 0 + 0,5 + 1,0 + 1,5 = 3,0 𝑁 
 
 
 𝑥 = 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 → 𝑥 = 0,037 + 0,067 + 0,097 = 0,201 𝑚 
 
𝐾 =
𝐹𝐾
𝑥
→ 𝐾 =
3,0
0,201
→ 𝐾 = 14,9 𝑁/𝑚 
 
 
 SEXTO MODELO EXPERIMENTAL EFETUADO COM DUAS MOLAS LIGADAS EM SÉRIE: 
 
 TABELA 06 
Observação: comprimento da mola com os lastros: 0,34m 
 
N° DE 
MEDIDAS 
 
FORÇA (N) 
ELONGAÇÃO 
DA MOLA(m) 
𝒙 = (𝒎 − 𝒙𝟎) 
1 0,5 0,414 0,414-0,34=0,074 
2 1,0 0,474 0,474-0,34=0,134 
3 1,5 0,534 0,534-0,34=0,194 
 
 
 GRÁFICO 05 DO MODELO EXPERIMENTAL (F VERSUS X): 
 
 
 
 
 Traçando-se o gráfico (f versus x) obtemos uma reta passando pela origem cuja inclinação é igual 
a constante elástica(K). 
 A força exercida por uma mola é diretamente proporcional a sua deformação f α x. A validade 
dessa relação pode ser observada no gráfico de acordo com o crescimento de deformação da 
mola, a força também cresce proporcionalmente. 
 
Tendo (𝐹 = 𝐾 ∗ 𝑥) → (𝐾 =
𝐹
𝑥
), então: 
 
𝐹𝐾 = 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 + 𝐹4 → 𝐹𝐾 = 0 + 0,5 + 1,0 + 1,5 = 3,0 𝑁 
 
 
𝑥 = 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 → 𝑥 = 0,074 + 0,134 + 0,194 = 0,402 𝑚 
 
𝐾 =
𝐹𝐾
𝑥
→ 𝐾 =
3,0
0,402
→ 𝐾 = 7,46 𝑁/𝑚 
 
 
 SÉTIMO MODELO EXPERIMENTAL EFETUADO COM DUAS MOLAS LIGADAS EM 
PARALELO: 
 
 TABELA 07 
Observação: comprimento das molas com os lastros: 0,17m 
 
N° DE 
MEDIDAS 
 
FORÇA (N) 
ELONGAÇÃO 
DA MOLA(m) 
𝒙 = (𝒎 − 𝒙𝟎) 
1 0,5 0,187 0,187-0,17=0,017 
2 1,0 0,203 0,203-0,17=0,033 
3 1,5 0,217 0,217-0,17=0,047 
 
 
 GRÁFICO 07 DO MODELO EXPERIMENTAL (F VERSUS X): 
 
 
 
 Traçando-se o gráfico (f versus x) obtemos uma reta passando pela origem cuja inclinação é igual 
a constante elástica(K). 
 
 A força exercida por uma mola é diretamente proporcional a sua deformação f α x. A validade 
dessa relação pode ser observada no gráfico de acordo com o crescimento de deformação da 
mola, a força também cresce proporcionalmente. 
 
Tendo (𝐹 = 𝐾 ∗ 𝑥) → (𝐾 =
𝐹
𝑥
), então: 
 
 
𝐹𝐾 = 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 + 𝐹4 → 𝐹𝐾 = 0 + 0,5 + 1,0 + 1,5 = 3,0 𝑁 
 
 
𝑥 = 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 → 𝑥 = 0,017 + 0,033 + 0,047 = 0,097 𝑚 
 
𝐾 =
𝐹𝐾
𝑥
→ 𝐾 =
3,0
0,097
→ 𝐾 = 31,0 𝑁/𝑚 
 
 
 
 OITAVO MODELO EXPERIMENTAL EFETUADO COM TRÊS MOLAS LIGADAS EM 
PARALELO: 
 
 
 TABELA 08 
Observação: comprimento das molas com os lastros: 0,17m 
 
N° DE 
MEDIDAS 
 
FORÇA (N) 
ELONGAÇÃO 
DA MOLA(m) 
𝒙 = (𝒎 − 𝒙𝟎) 
1 0,5 0,18 0,18-0,17=0,01 
2 1,0 0,187 0,187-0,17=0,017 
3 1,5 0,2 0,2-0,17=0,03 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 GRÁFICO 08 DO MODELO EXPERIMENTAL (F VERSUS X): 
 
 
 
 
 
 
 Traçando-se o gráfico (f versus x) obtemos uma reta passando pela origem cuja inclinação é igual 
a constante elástica(K). 
 
 A força exercida por uma mola é diretamente proporcional a sua deformação f α x. A validade 
dessa relação pode ser observada no gráfico de acordo com o crescimento de deformação da 
mola, a força também cresce proporcionalmente. 
 
 
Tendo (𝐹 = 𝐾 ∗ 𝑥) → (𝐾 =
𝐹
𝑥
), então: 
 
 
𝐹𝐾 = 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 + 𝐹4 → 𝐹𝐾 = 0 + 0,5 + 1,0 + 1,5 = 3,0 𝑁 
 
 
 𝑥 = 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 → 𝑥 = 0,01 + 0,017 + 0,03 = 0,057 𝑚 
 
𝐾 =
𝐹𝐾
𝑥
→ 𝐾 =
3,0
0,057
→ 𝐾 = 52,6 𝑁/𝑚 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CONCLUSÃO 
 
Nosso relatório para investigar como ocorre a força elástica através da lei de Hook, foi comprovado 
através dos experimentos realizados. Através disso podemos ver que as forças aplicadas sobre as molas 
é a do tipo elástica, pois as molas sempre voltavam ao seu estado normal quando as forças aplicadas 
sobre elas desapareciam. Uma outra conclusão que podemos tirar é qua quanto maior o número 
de pesos pendurados, maior será a força aplicada à mola e maior é a sua deformação. 
 
 
 
 
 
 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 
 
 http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Hooke