aula 16 lei de hooke

Prévia do material em texto

INTRODUÇÃO À ENGENHARIA 2013INTRODUÇÃO À ENGENHARIA 2013INTRODUÇÃO À ENGENHARIA 2013INTRODUÇÃO À ENGENHARIA 2013
AULA PRÁTICA NO 16 – LEI DE HOOKE – 12 DE AGOSTO
PROF. SELMO TORQUETTO
AULA PRÁTICA NO 16 – LEI DE HOOKE – 12 DE AGOSTO
PROF. SELMO TORQUETTO
AULA PRÁTICA NO 16 – LEI DE HOOKE – 12 DE AGOSTO
PROF. SELMO TORQUETTO
AULA PRÁTICA NO 16 – LEI DE HOOKE – 12 DE AGOSTO
PROF. SELMO TORQUETTO
NOMENOME RA TURMA
Objetivos: Mostrar a relação linear entre uma força aplicada em um sistema e sua 
elongação, também conhecida com lei de Hooke. Ajustar uma reta usando o método dos 
quadrados mínimos e, a partir daí, elaborar tabelas e levantar gráficos de tensão x 
deformação.
Introdução Teórica: 
A lei de Hooke é a lei da física que está relacionada com a elasticidade dos corpos, que 
serve para calcular a deformação causada pela força exercida sobre um corpo, tal que a 
força é igual ao deslocamento da massa a partir do seu ponto de equilíbrio vezes a 
característica constante da mola (k) ou do corpo que sofrerá deformação:
F = k.Δl
Em 1660 o físico inglês R. Hooke (1635-1703), observando o comportamento mecânico 
de uma mola, descobriu que as deformações elásticas obedecem a uma lei muito simples. 
Hooke descobriu que quanto maior fosse o peso de um corpo suspenso a uma das 
extremidades de uma mola (cuja outra extremidade era presa a um suporte fixo) maior era 
a deformação (no caso: aumento de comprimento) sofrida pela mola.
 Analisando outros sistemas elásticos, Hooke verificou que existia sempre 
proporcionalidade entre força deformantes e deformação elástica produzida. Pode então 
enunciar o resultado das suas observações sob forma de uma lei geral. Tal lei, que é 
conhecida atualmente como lei de Hooke, e que foi publicada por Hooke em 1676, é a 
seguinte: “As forças deformantes são proporcionais às deformações elásticas 
produzidas.”
Fig.1: Curva típica de deformação de uma mola 
 
Para determinarmos a constante elástica da mola a partir da curva dada na figura 1, basta 
determinar a inclinação da reta:
Y = ax + b
onde “a” é a inclinação da reta, ou seja, a constante elástica da mola (k). No caso da 
figura 1, vemos que b = 0 (sem força aplicada, não há deformação). Colocando a força F 
(em Newton) no eixo “y” e a deformação Δl (em metros) no eixo “x”, a equação da reta 
será a própria equação da Lei de Hooke.
A inclinação da reta, pode ser calculada como no exemplo abaixo:
 Fig.2 Equação da reta e cálculo da inclinação
PARTE PRÁTICA
Roteiro de Montagem 
a) Fixar a mola na borda da mesa;
b) Afixar o copo de 200ml à extremidade da mola;
c) Medir a posição inicial (Xo);
d) Acrescentar 50 ml de água por vez, medindo o deslocamento (Δx) a cada 
acréscimo de água;
e) Veja o esquema de montagem na Fig. 3 abaixo;
f) Construa a tabela (próxima página) e o gráfico de força (peso) x deformação (nas 
folhas ao final deste roteiro)
g) Repetir o experimento com outra mola e com um elástico;
Fig.3: Montagem da mola plástica com o cesto
Tabela medida 1:
Força (peso) Deformação
Tabela medida 2:
Força (peso) Deformação
Tabela medida 3:
Força (peso) Deformação
Cálculos
Conclusões:
Referências Bibliográficas:
Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl; Fundamentos de Física, vol. 1 - Mecânica 
- 9ª Ed. 2012
http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Hooke
http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/