Relatório Lei de Hook

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Universidade Estácio de Sá
Campus Santa Cruz
Curso: Engenharia Elétrica
Disciplina: Física Experimental
Nome: Wilson Valle da Silva
Turma: 3091 
Lei de Hooke
Rio de Janeiro, 09 de junho de 2015.
Introdução.
 A mola é um objeto muito usado no cotidiano das pessoas. Muitas das vezes nem é dado conta da importância dela. A falta dela num simples ou sofisticado equipamento pode impedir seu funcionamento por completo, e se substituída por outra com especificações diferentes, afeta negativamente o funcionamento do equipamento, pois a mesma deve ter especificações.
Objetivo.
 
 Por meio deste experimento foram realizados testes a fim de obter a constante (K) da mola.
Embasamento teórico.
 Como já comentado, as molas possuem características especificas para suas aplicações. Para cada modelo de mola, existe uma constante (K), que é determinada pelo tipo de material, espessura e tamanho. Depende da força que ela devera realizar.
 Um cientista francês chamado Hooke fez um estudo sobre as molas. Neste estudo pode observar suas deformações (Δx) em relação às forças (P) aplicadas sobre elas. Observou-se que a deformação, ou seja, a variação de tamanho (Δx) da mola é proporcional à força (peso) aplicada, se aumentar a força, aumenta-se também sua deformação. Já no caso de não haver variação de tamanho da mola com um peso, e porque a força peso é igual e força elástica exercida pela mola, diz-se que esta em equilíbrio.
 Segue figura ilustrativa abaixo:
Figura do site portaldoprofessor.com.br
Procedimentos Experimentais.
 O experimento foi realizado em bancada, utilizando um suporte de ensaio, mola, régua graduada de 30 cm, dois discos (peso) de pesos diferentes e um suporte para pender os discos.
1 - Foi fixada a mola no suporte de ensaio acima da bancada.
2 - Mediu-se o comprimento da mola sem peso na sua extremidade.
3 - Foi colocado o suporte no final da mola.
4 - Mediu-se a variação de tamanho Δx da mola.
5 - Repetiram-se os itens 2, 3, 4 e registrados.
6 - Mediu-se o comprimento da mola sem peso na sua extremidade.
7 - Adicionou o suporte e um disco menor (peso) em sua extremidade.
8 - Mediu-se a variação de tamanho Δx da mola.
9 - Repetiram-se os itens 6, 7, 8 e registrado.
10 - Mediu-se o comprimento da mola sem peso na sua extremidade.
11 - Adicionou o suporte e o disco maior em sua extremidade.
12 - Mediu-se a variação de tamanho Δx da mola.
13 - Repetiram-se os itens 10, 11, 12 e registrado.
14 - Mediu-se o comprimento da mola sem peso na sua extremidade.
15- Adicionou o suporte, disco menor e o disco maior em sua extremidade.
16 - Mediu-se a variação de tamanha Δx da mola.
17 - Repetiram-se os itens 14, 15, 16 e registrado.
18 – Pesou-se individualmente o suporte, disco pequeno e o disco grande.
As medidas forma feitas com a régua graduada de 30 cm, porém a unidade usada foi o metro.
Resultados.
Por meio dos valores registrados no experimento foi possível calcular a constante da mola por meio da formula a seguir:
Onde:
K – constante da mola.
m – massa do suporte e/ou dos discos.
g – aceleração da gravidade. A usada no experimento foi g = 9,8067.
Δx – A variação da mola, a unidade de medida usada foi o metro. 
Calculou-se a incerteza da constante por meio da fórmula abaixo:
Onde:
- incerteza da constante.
 - média das constantes.
- Incerteza das massas.
- Incerteza da variação da mola.
 - Média das massas em cada medida.
 - Média das variações em cada medida.
Os resultados podem ser observados por meio da seguinte tabela:
	RESULTADOS DO EXPERIMENTO
	Objetos
	Massa (kg)
	δ Massa (kg)
	F. Peso N
	ΔX (m)
	δ ΔX (m)
	Constante K
	δ Constante K
	Suporte
	0,0069
	0,0001
	0,07
	0,0005
	0,0005
	135,33
	168,37
	Suporte
	0,0069
	0,0001
	0,07
	0,0005
	0,0005
	135,33
	168,37
	Suporte/Disco1
	0,0296
	0,0001
	0,29
	0,0018
	0,0005
	161,27
	46,49
	Suporte/Disco1
	0,0296
	0,0001
	0,29
	0,0018
	0,0005
	161,27
	46,49
	Suporte/Disco2
	0,0569
	0,0001
	0,56
	0,0027
	0,0005
	206,67
	30,01
	Suporte/Disco2
	0,0569
	0,0001
	0,56
	0,0027
	0,0005
	206,67
	30,01
	Suporte/Disco1/2
	0,0796
	0,0001
	0,78
	0,0045
	0,0005
	173,47
	18,60
	Suporte/Disco1/2
	0,0796
	0,0001
	0,78
	0,0045
	0,0005
	173,47
	18,60
	Média →
	 
	 
	 
	 
	 
	167,37
	38,25
Por meio do experimento obteve-se como resultado a constante K da mola e sua incerteza, por meio da seguinte equação:
 
Obtendo então K=167,37±38,25 N/m.
 Com os valores da tabela pode-se montar o gráfico abaixo para apresentar a proporção de peso(P) com a variação de tamanho da mola (ΔX).
Conclusão.
 Através do experimento pode-se observar que quanto maior a força peso(P), maior é o deformação da mola (Δx), confirmando assim que a lei de Hooke tem fundamentos.
 Obteve-se uma incerteza da constante consideravelmente alta, devido o peso dos itens (suporte, disco 1 e disco 2) serem bem baixos.
 Também foi observado que a teoria dos erros deve ser considerada, pois possivelmente houve erros nas medições, devido às condições de medição e capacidade visual diferente dos operadores que registraram as medidas.
 
 Bibliografia:
 Autores: Francisco Ramalho Júnior, Gerson Herskowicz, Valdemar Scolfaro.
 Titulo: Elementos de Física.
 Edição: Volume 1.
 Editora: Moderna.