Experimento de lei de hooke

Prévia do material em texto

Departamento de Física de Jí-Paraná - DEFIJI 
Disciplina: Física Experimental I 
Professor Dr.: Marco Polo Moreno 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRÁTICA 9. LEI DE HOOKE 
 
 
 
 
ALUNAS: Juliane Estevo Evangelista 
PamellaNathielli Almeida de Oliveira 
Raiara Fegueredo Lopes 
 
 
 
Ji-Paraná, 13 de Junho de 2016 
 
 
1. EXPERIMENTO 9. 
 
 DATA: 06/06/2016 
 Dados coletados em aula prática de Física Experimental I no LDFQ. 
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA 
 
Sabemos que ao aplicar uma força na extremidade de uma mola, estando 
fixa a outra extremidade, ela vai esticar de um certo comprimento. Quanto maior 
a força aplicada maior a deformação. 
A Lei de Hooke mostra que existe uma relação linear entre a força aplicada 
e a deformação da mola. Isto nos permite calibrar instrumentos chamados 
dinamômetros usados para medir forças, ou balanças usadas para determinar a 
força peso e calcular a massa de um objeto ou pessoa. 
3. OBJETIVO 
 
Essa prática experimental tem como objetivo medir a constante elástica de 
uma mola e verificar a validade da lei de Hooke. 
4. MATERIAIS 
 
 Suporte para mola com tripé 
 Um dinamômetro em escala em (cm) 
 Balança digital de precisão 
 Alguns cilindros com ganchos de massas diferentes 
 Um certo comprimento de fio.
5. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
Inicialmente, foi pesada a massa dos cilindros metálicos com o auxilio da 
balança digital de precisão. Em seguida fizemos a leitura do comprimento inicial 
do dinamômetro sem deformações, graduado na escala do suporte com tripé. 
Utilizamos seis cilindros com diferentes massas, colocamos o cilindro um na 
linha conectada à mola e medimos sua extensão em centímetros. Repetimos 
esse processo para os restantes dos cilindros, sempre acrescentando e não 
 
 
retirando nenhum dos cilindros. No total foram feitas 6 medições todas com suas 
respectivas extensões. 
Assumiu-se que a aceleração seja constante e de módulo igual a 9,8 m/s². 
Os valores obtidos foram anotados na tabela a seguir. 
 
CILINDRO Peso(N) 
Distensão da 
mola (cm) 
1 0,938 1,0 
2 1,893 2,0 
3 2,839 2,9 
4 3,794 3,85 
5 4,744 4,80 
6 5,694 5,70 
Tabela 1. Medidas dos pesos e da distensão da mola. 
A partir destes valores e utilizando o programa SciDAVis, geramos o gráfico 
de pontos. 
 
Imagem 3. Gráfico da distensão da mola em função dos pesos. 
 
6. CÁLCULOS E RESULTADOS 
 
 
 
Utilizando o método dos mínimos quadrados obtemos a equação da reta que 
melhor se ajusta ao conjunto de pontos. Sabemos que a função da reta é y=ax+b, 
onde a e b são dados por: 
 
 
 
 



n
k
n
k
kk
n
k
n
k
kkk
xxx
xyyx
a
1 1
2
1 1
 (1) 
)(xayb 
 (2) 
Empregando as equações 1 e 2, obtemos a e b: 
)10(05,1 2a
 
2104,2 b
Chegamos a seguinte equação da reta: 
02,001,0  xy
. 
A partir da equação da reta encontramos o valor da constante elástica. Visto que 
kxF 
, comparando essa equação com a equação da reta temos: 
mNk
k
a
k
/100
01,0
1
1



 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 Diante do exposto, é evidente que o dinamômetro utilizado no 
experimento obedece à Lei de Hooke, pois, quando distorcidas com pesos 
diferentes, elas assumem distensões diferentes. Toda mola tem seu valor próprio 
de constante elástica, sendo esta uma característica inerente sua, que pode ser 
obtida sem muita dificuldade através do experimento realizado. Para a validade 
desta lei, a força exercida sobre mola não deve assumir valores que causem 
elongação superior ao limite elástico, para que não ocorra uma deformação 
permanente.