Relatório Molas

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UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E MECÂNICA 
NOME
	NOME 2	
NOME 3
NOME 4
NOME 5
Deformação de molas
Canoas, outubro de 2015. 
NOME
NOME 2
NOME 3
NOME 4
NOME 5
Deformação de molas 
Trabalho de deformação das molas 
utilizando dados coletados no laboratório 
de Metrologia e prática de oficina.
Profº XXX
Canoas, outubro de 2015.
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS E GRÁFICOS
Tabela 1 – Valores encontrados na mola branca	8
Tabela 2 – Valores encontrados na mola amarela 	8
Tabela 3 – Valores encontrados na mola vermelha 	8
Gráfico 1 - Deformação x Força da mola branca 	13
Gráfico 2 - Deformação x Força da mola amarela 	13
Gráfico 3 - Deformação x Força da mola vermelha 	14
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. Mesmo ao pressionar uma parede com a mão, tanto o concreto quanto a mão sofrem deformações, apesar de não serem visíveis. 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 átomos unidos. Assim, por exemplo, uma mola esticada ou comprimida irá retornar ao seu comprimento original devido à ação dessa força restauradora.
Foram utilizados equipamentos e métodos que serão abordados neste relatório, descrevendo cada passo do estudo que foi realizado. 
METODOLOGIA
As medidas foram coletadas por observadores diferentes dentro do mesmo ambiente, ou seja, sob as mesmas condições de temperatura e umidade, variando somente aspectos sensoriais. 
Para realizar as medições foi utilizado um tripé onde as molas eram suspensas com algumas massas acopláveis e com uma régua em escala milimétrica, para medir a deformação da mola.
De posse destes valores para cada mola a cada massa adicionada, foi realizado cálculos, para saber a constante elástica da mola.
Para calcular a constante elástica foram utilizados cálculos e valores de:
Peso;
Deformação da mola (∆x);
Constante elástica.
3.b FÓRMULAS
As fórmulas e definições seguem abaixo, onde:
Peso ( ----- 	Eq.1 
 : newton 
: Peso em newton
 : massa em Kg
: aceleração da gravidade
Deformação da mola ( ----- Eq.2
: Comprimento da mola com n pesos
: Comprimento inicial sem nenhuma força sobre a mola
Constante elástica da mola ( ----- 	 Eq.3
: Força elástica
: Deformação da mola
: Constante elástica da mola
Força elástica (F) ----- Eq.4
: Força elástica
: Constante elástica da mola
: Deformação da mola
 Medidas realizadas 
Tabela 1 – Valores encontrados com o uso da régua milimétrica na mola branca - Autoria própria
	N° de massa de 50g
	1
	2
	3
	4
	Peso []
	0,5
	1
	1,5
	2
	Deformação ()
	35 mm
	70 mm
	103 mm
	135 mm
	Constante elástica 
	0,014
	0,014
	0,014
	0,014
Tabela 2 – Valores encontrados com o uso da régua milimétrica na mola amarela - Autoria própria
	N° de massa de 50g
	1
	2
	3
	4
	Peso []
	0,5
	1
	1,5
	2
	Deformação ()
	26 mm
	53 mm
	78 mm
	105 mm
	Constante elástica 
	0,019
	0,019
	0,019
	0,019
Tabela 3 – Valores encontrados com o uso da régua milimétrica na mola vermelha - Autoria própria
	N° de massa de 50g
	1
	2
	3
	4
	Peso []
	0,5
	1
	1,5
	2
	Deformação ()
	23 mm
	48 mm
	71 mm
	95 mm
	Constante elástica 
	0,021
	0,021
	0,021
	0,021
RESULTADOS 
 Cálculo do Peso
Para calcular o peso em newton precisamos transformar o valor da massa em quilograma (Kg) e dividir pela aceleração da gravidade. 
50 g = 0,050 Kg
 
Usando o arredondamento, ficou 0,5 N
Então, cada uma das massas vai ter 0,5 N de peso, indiferente para cada tipo de mola.
 Cálculo da Deformação da mola
Quando aplicamos uma força em uma das extremidades, a mola tende a deformar se esticando ou comprimindo. 
Para as três molas usadas, temos os seguintes valores em milímetro no comprimento inicial da mola sem nenhuma força exercida:
Mola Branca: 145 mm
Mola Amarela: 97 mm
Mola Vermelha: 102 mm
Em cada uma das molas, foi utilizado até quatro massas de 50g. Portanto, teremos quatro valores para cada mola.
Para a mola branca encontramos as seguintes medidas e deformações:
Com uma massa: 
Com duas massas: 
Com três massas: 
Com quatro massas: 
	Para a mola amarela encontramos as seguintes medidas e deformações: 
Com uma massa: 
Com duas massas: 
Com três massas: 
Com quatro massas: 
Para a mola vermelha encontramos as seguintes medidas e deformações:
Com uma massa: 
Com duas massas: 
Com três massas: 
Com quatro massas: 
 Cálculo da Constante Elástica da Mola 
Para calcular a constante elástica, optamos por considerar apenas 2 casas após a virgula. Cada massa pesa 0,5 N, temos o seguinte:
Na mola branca, todos os resultados da constante elástica foi de 0,014
Com uma massa: 
Com duas massas: 
Com três massas: 
Com quatro massas: 
Na mola amarela, todos os resultados da constante elástica foi de 0,019:
Com uma massa: 
Com duas massas: 
Com três massas: 
Com quatro massas: 
Na mola vermelha, todos os resultados da constante elástica foi de 0,021:
Com uma massa: 
Com duas massas: 
Com três massas: 
Com quatro massas: 
 Cálculo da Força Elástica 
Calculamos a força elástica que a mola teve em milímetro e ficou o seguinte para as três molas:
Mola Branca: 
Mola Amarela:
Mola Vermelha:
 
Gráficos
Gráfico 1 - Deformação x Força da mola branca - Autoria própria
Gráfico 2 – Deformação x Força da mola amarela - Autoria própria
Gráfico 3 – Deformação x Força da mola vermelha - Autoria própria
Conclusão
De acordo com os resultados obtidos, podemos ver que à medida que se aumenta o peso (), o comprimento da mola aumenta proporcionalmente de acordo com a equação, na qual é a constante de deformação da mola e a deformação sofrida. Outro ponto observado é que em nenhum dos experimentos realizados a mola ultrapassou seu limite de elasticidade, uma vez que, ao serem retirados os pesos, as molas retornaram para a posição inicial.
BIBLIOGRAFIA 
HALLIDAY, RESNICK, WALKER; Fundamentos da Física, Vol. 1, 8ª Edição, LTC, 2009..
SEARS, ZEMANSKY, Física, Vol 1,10ª Edição, Pearson, 2003.
ANEXOS 
 Usando o dinamômetro para medir a força F 
Tripé com suporte
 Medindo o comprimento da mola vermelha com quatro massas
Medindo o comprimento da mola amarela com quatro massas