lei de hooke e associação de molas

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Centro de ciências 
	
Disciplina: CD0207 - FISICA EXPERIMENTAL BASICA
Curso: engenharia de alimentos 
Relatório 
Lei de Hooke e associação de molas
Lucas Moreira do nascimento
404049
Prof. Gabriel oliveira 
Fortaleza
2017
Objetivos
	A prática tem como objetivo determinar verificar a lei de Hooke, determinar a constante elástica de uma mola helicoidal, o valor de um peso desconhecido e a constante elástica de uma associação de molas.
Material
	
Molas cilíndricas em espiral (quatro molas helicoidais).
Massas aferidas (2 de 50g e 5 de 10g).
Ganchos para associação em paralelo.
Porta peso.
Peso desconhecido.
Base com haste.
Base com régua.
Procedimento
Primeiramente nos determinamos a constante elástica de cada mola.
		
1.1-colocamos as molas numeradas de 1, 2, 3, 4 a diferentes forças (peso) e medimos os alongamentos dessas molas e colocamos a os dados que obtemos em uma tabela.
	Mola 1
	Mola 2
	Mola 3
	Mola 4
	Força
(gf)
	Alongamento
(cm)
	Força
(gf)
	Alongamento
(cm)
	Força
(gf)
	Alongamento
(cm)
	Força
(gf)
	Alongamento
(cm)
	20
	3,8
	20
	3,8
	20
	5,5
	20
	3,0
	40
	6,5
	40
	6,0
	40
	9,0
	40
	5,1
	60
	8,8
	60
	8,6
	60
	12,5
	60
	7,1
	80
	11,5
	80
	10,9
	80
	15,5
	80
	9,1
	100
	13,8
	100
	13,5
	100
	19,5
	100
	11,1
1.2 Com os dados obtidos, construímos gráficos que serão expostos em uma folha anexa, os gráficos relacionam F (força) versus x (deslocamento).
1.3-com os dados obtidos determinamos a constante elástica a partir da seguinte formula . Sendo k (constante elástica) i(representa a mola 1, 2, 3 ou 4) ΔF( variação da força(peso)) e Δx (variação da distancia).
2- Determinamos agora o peso desconhecido.
2.1- submetemos as molas 1, 2, 3 e 4 ao peso desconhecido e medimos os alongamentos correspondentes. Lançamos os resultados na tabela a seguir.
	Molas 
	1
	2
	3
	4
	Alongamento (cm)
	9,5
	9,1
	12,5
	7,3
3-determinamos a constante elástica de uma associação de molas.
3.1 associamos as molas 1 e 2 em serie, e como os resultados colocamos a tabela a seguir e determinamos a constante elástica (k) dela.
	MOLAS 1 E 2 EM SÉRIE
	Força (gf)
	20
	30
	40
	50
	60
	Alongamento (cm)
	10
	12,4
	15,2
	17,6
	20,1
Cálculo da constante elástica:
3.2 associamos as molas 1 e 2 em paralelo, com os dados experimentais completamos uma tabela, e com os dados do gráfico em anexo, descobrimos a constante elástica.
	MOLAS 1 E 2 EM PARALELO
	Força (gf)
	40
	60
	80
	100
	120
	Alongamento (cm)
	2,5
	3,5
	5,0
	6,0
	7,5
Cálculo da constante elástica:
,0
3.3 associamos em serie a mola 3 á mola 4, preenchemos a tabela com os dados e determinamos a constante elástica (k)
	MOLAS 3 E 4 EM SÉRIE
	Força (gf)
	30
	40
	50
	60
	70
	Alongamento (cm)
	8,0
	10,5
	13,0
	15,8
	18,4
Cálculo da constante elástica:
Questionário
Qual das molas que lhe foram apresentadas é a mais elastica?
R: a mola 3 pois sua constante elastica foi a menor, pois a elasticidade(variação do comprimento da mola) foi maior já que a variação do tamanho depede da força aplicada na mola dividido pela constante elástica da mola.
Qual a relação entre E (elasticidade) e K (constante elástica)?
R:a elásticidade depende da constante elastica, pois quanto maior a constante elástica menor será a elasticidade
Para cada mola do procedimento, item 1, determine o valor de k pela expressão:
R: k1= 300/44,4=6,76
	k2= 300/42,8=7,01
	k3= 300/62,0=4,84
	k4= 300/35,4=8,47
Compare os valores obtidos na questão anterior com os obtidos a partir dos gráficos.
	k
	Pelo grafico
	Pela questão anterior
	diferença
	1
	7,99
	6,76
	1,23
	2
	8,22
	7,01
	1,21
	3
	5,79
	4,84
	0,95
	4
	9,90
	8,47
	1,43
Qual o valor do peso desconhecido obtido em função de cada mola? Qual o valor médio?
		R: F=k.x sendo F=P temos P= k.x
		Assim temos:
		Pd=k.x sendo Pd(Peso desconhecido)
		Para mola 1= Pd=8*9,5=76,00
		Para mola 2= Pd=7,8*9,1= 70,98
		Para mola 3= Pd=5,7*12,5=71,25
		Para mola 4= Pd=9,9*7,3=72,27
		Media = 290,5/4= 72,63
Calcule a razão entre a constante elástica da associação em série das molas 1 e 2 e a constante elástica da mola 1(ks/k1). Calcule também a razão entre a constante elástica da associação em paralelo(kp/k1). Compare com a previsão teórica em cada caso. Comente.
R: ks/k1=4/8=0,5 e kp/k1= 16/8=2, os resultados apresentados era esperado já que por sua definição duas molas identicas teriam o mesma constante elástica o em serie a razão seria ½ em série e 2 se fosse em paralelo, 
Cortando-se uma mola ao meio o k1/2 das duas molas resultantes é diferente do k da mola inicial? Justifique.
R: Sim, pois cortando a mola ao meio a constante elastica pode ser alterada, fazendo que as duas molas resultantes tem k diferentes
Verifique se k3-4 obtido no PROCEDIMENTO 3-3, satisfaz a equação para a constante elástica equivalente de uma associação em série de duas molas com constantes elásticas diferentes.
R: o calculo para saber a constante elastica de duas molas é então resolvendo a equação pelos dados da tabela 
Conclusão
	
	Graças a este experimento pude entender a aplicação da Lei de Hooke, a determinação de constantes elásticas de mola helicoidais, determinação de pesos desconhecidos e determinação de constantes elásticas de uma associação de molas.
Anexos
Gráfico para mola 1 e para associação em série das molas 1 e 2
Gráfico para mola 2 e para associação em paralelo das molas 1 e 2
Gráfico para a mola 3 e para mola 4
Gráfico para associação em série das molas 3 e 4
Bibliografia
1. Prof. Nildo Loiola Dias; Prof. Marcos Antônio Araújo Silva. Física experimental básica roteiro de práticas. 2017