Relatório de Física 2 - Constante Molar

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FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA
UNIFOA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 3º PERÍODO
RELATÓRIO LABORATÓRIO DE FÍSICA
Constante da mola
			
Volta Redonda, 06 de junho de 2012.
FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA
UNIFOA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
RELATÓRIO LABORATÓRIO DE FÍSICA
Constante da mola
Trabalho realizado pelos alunos Ana Beatriz dos Anjos, Camila Nunes, Erasmo Carlos Júnior, Karlla Neves, Leandro Medeiros, Luiz Octávio, Rudson Silva, Yuri Santos. apresentado ao Curso de Engenharia Civildo UniFOA como requisito à obtenção de nota do 3° período, a disciplina de Física II, orientado pelo professor Roberto Magnago.
VOLTA REDONDA
2012
1. Introdução
	Todo corpo sob a ação de uma força de tração ou de compressão, se deforma. Se ao cessar a atuação dessa força o corpo recupera sua forma primitiva, se diz que a deformação é elástica. Em geral, existe um limite para o valor da força a partir do qual acontece uma deformação permanente no corpo. Dentro do limite elástico, há uma relação linear entre a força aplicada e a deformação, linearidade esta que expressa uma relação geral conhecida como Lei de Hooke. O sistema clássico utilizado para ilustração dessa lei é o sistema massa-mola que é apresentado a seguir em situações de equilíbrio estático. 
Objetivos
- Determinar a constante elástica de uma mola.
2. Desenvolvimento Teórico
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Se a mola estica ou é comprimida de uma pequena distância  x relativo de seu estado de equilíbrio (não deformado) a força que exerce é proporcional a x.
F=k·x
A constante de proporcionalidade k de denomina constante elástica da mola.
Esta expressão da força é conhecida como Lei de Hooke.
�
Para medir a constante k, medimos a deformação x quando aplicamos distintos valores da força F.
Em um sistema de eixos:
força F (em N) no eixo vertical,
deformação x (em m) no eixo horizontal
são representados os dados "experimentais" e a reta F=k·x. A inclinação da reta nos proporciona a medida da constante elástica k da mola em N/m.
3. Materiais Utilizados	
- Mola
- Massas aferidas
- Estrutura para montagem
- Gancho suporte para as massas aferidas
- Balança de precisão
- Trena
4. Desenvolvimento do experimento:
O deslocamento x é medido desde a posição de equilíbrio no qual a mola se encontra não deformada. Quando a mola está comprimida (x<0) exerce uma força sobre a partícula dirigida para a direita. Quando a mola está esticada (x>0) a mola exerce uma força para a esquerda.
Se esticar ou comprimir a mola de constante k solidária a uma partícula de massa m e o soltarmos veremos que a mola começa a oscilar. A partir da medida do período destas oscilações, podemos determinar a constante elástica da mola.
Aplicamos a segunda lei de Newton ao sistema formado pela partícula de massa m e a mola de constante k.
					m.a = - k.x
5. Resultados
Valores medidos:
�
m1 = 51,0g
m2 = 49,5g
m3 = 49,5g
m4 = 49,0g
m5 = 49,2g
m6 = 48,8g
m7 = 49,0g
 = 0,30cm
 = 0,54cm
 = 0,86cm
 = 1,04cm
 = 1,29cm
 = 1,51cm
 = 1,76cm
�
	Resoluções
	i
	F = m.g
	i
	X = Xi + Xo
	m1
	0,4998
	x1
	2,76
	m2
	0,9849
	x2
	3,00
	m3
	1,4700
	x3
	3,32
	m4
	1,9502
	x4
	3,50
	m5
	2,4324
	x5
	3,75
	m6
	2,9106
	x6
	3,97
	m7
	3,3908
	x7
	4,22
Onde = 2,46cm e a massa foi transformada em kg.
Para calcularmos a constante k devemos utilizar a fórmula abaixo:
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___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
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Onde o desenho do esquema se encontra em anexo.
6. Conclusões
	
	Após o término do experimento e análise dos resultados, concluímos que asmolas realmente seguem a Lei de Hooke, pois a deformação da mola é proporcional à força exercida sobre a mesma e também quanto maior o valor da constante, mais rígida é a mola (menor deformação). Na realização da experiência, deduzimos que a maior diferença encontrada na medida dos centímetros de deformação ocorreu nos maiores pesos.
	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. Sendo assim, retomando a Lei de Hooke observamos que esta funciona até determinado momento para a constante elástica inicial, pois a partir de certa extensão (que depende de cada mola) ela começa a se deformar, criando uma nova constante elástica.