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Universidade Estácio de Sá Campus Niterói Engenharia Civil Física Experimental II Turma: 1035 Lei de Hooke Higor Nascimento Carracena 201502061351 Luiz Felipe de Araujo Campagnac 201501340646 Professor: Públio Data: 23/03/2016 Higor Nascimento Carracena 201502061351 Luiz Felipe de Araujo Campagnac 201501340646 Código CCE0848 turma 1035 Engenharia Civil Universidade Estácio de Sá, Niterói RJ higorcarracena@hotmail.com ; felipecampagnac7@gmail.com Professor: Publio; Física experimental II 1. RESUMO A Lei de Hooke é uma lei de física que está relacionada à elasticidade de corpos e também serve para calcular a deformação causada pela força que é exercida sobre um corpo, sendo que tal força é igual ao deslocamento da massa partindo do seu ponto de equilíbrio multiplicada pela constante da mola ou de tal corpo que virá à sofrer tal deformação. 2. INTRODUÇÃO A lei de Hooke é a lei da física relacionada à elasticidade de 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 do corpo é deformada: No SI, em newtons, em e em metros. Nota-se que a força produzida pela mola é diretamente proporcional ao seu deslocamento do estado inicial (equilíbrio). O equilíbrio na mola ocorre quando ela está em seu estado natural, ou seja, sem estar comprimida ou esticada. Após comprimi-la ou estica-la, a mola sempre faz uma força contrária ao movimento, calculada pela expressão acima. 3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA A força além de ser capaz de colocar objetos em movimento, fazê-los parar e etc, é também capaz de deformá-los. Quando, sob a ação da força, um objeto se deforma, ele poderá apresentar dois tipos de deformação: Deformação permanente: quando, uma vez deformado, o objeto não retorna mais a sua forma anterior, mesmo cessando de atuar a força que o deformou. Esse tipo de deformação é denominada deformação plástica. Deformação temporária: quando, uma vez deformado, o objeto retorna a sua forma anterior, assim que removida a força que o deformou. Esse tipo de deformação é denominado deformação plástica. A experiência prática do dia-a-dia nos informa que as molas helicoidais se distendem e se comprimem quando sujeitas à ação de forças externas. É evidente que cada mola poderá suportar até uma certa intensidade de força deformante. Para valores acima deste limite, a mola sofrerá uma deformação permanente. Entretanto, neste experimento estaremos mais interessados na deformação elástica de materiais sujeitos a lei de Hooke: F = −k.x onde k é uma constante e x é o deslocamento de um objeto em relação à sua posição de equilíbrio. 4. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO Primeiramente montou-se o equipamento. Prendeu-se a mola ao tripé e na ponta da mola e mediu-se o tamanho da mola, em seguida colocou-se na mola o conjunto suporte junto de suas quatro anilhas e novamente mediu-se a mola, tomando nota da variação entre o tamanho da mola com anilhas e sem anilhas. Calculou-se a força peso que as anilhas exerciam. Massa Intensidade da força Aplicada (g = 10m/s) Comprimento Da Mola Sem Anilhas Comprimento da Mola com Anilhas 4 anilhas + Suporte 97,70g - 5,60cm 9,00cm Unidade de medida no S.I. 0,0977Kg 0,977N 0,056m 0,090m Em seguida calculou-se a constante k da mola utilizando a fórmula F = kx : F = 0,977N x = 0,090 – 0,056 =0,034 Logo: 0,0977 = 0,034k k = 0,0977/0,034 k = 2,8735 5. APLICAÇÃO NA ENGENHARIA CIVIL A Lei de Hooke é uma lei muito importante quando tratamos de resistência e comportamento dos materiais. Basicamente, estudamos tal Lei em quase todos os cursos de Engenharia, porém uma das que mais se beneficia é a Engenharia Civil, sendo muito aplicada na Resistência dos Materiais, que é um ramo onde se estuda o comportamento dos sólidos quando estão sujeitos a diferentes tipos de carregamento. Os sólidos considerados nesta disciplina são barras carregadas axialmente, eixos, vigas e colunas, bem como estruturas que possam ser formadas por esses elementos. 6. CONCLUSÃO A força elástica resultante da lei de Hooke é diretamente proporcional à variação de espaço obtido pelo peso que é colocado na mola. A Lei de Hooke estabelece uma relação de proporcionalidade entre a força F exercida sobre uma mola e a elongação x correspondente (F = k. x), onde k é a constante elástica da mola. Essa mola quando distorcida com pesos diferentes assumirá valores diferentes. Toda mola tem sua constante elástica e é muito fácil a obtenção desta constante. 7. REFERÊNCIAS WIKIPEDIA | LEI DE HOOKE, disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Hooke> Acesso em 23 de março de 2016. BLOG DA ENGENHARIA | LEI DE HOOKE, disponível em: <http://blogdaengenharia.com/lei-de-hooke/> Acesso em 23 de março de 2016. FACULDADES DE CIÊNCIAS INTEGRADAS DO PONTAL | TROCA DE ENERGIA POTENCIAL, disponível em: <sites/facip.ufu.br/files/Anexos/Bookpage/Anexos_fe1-12-troca-de-energia-potencial.pdf> Acesso em 23 de março de 2016
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