Rel Experimento IX Lei de Hooke

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ANDRÉ ARTUR GALVÃO DA SILVA
LEI DE HOOKE, CONSTANTE ELÁSTICA E FORÇA RESTAURADORA NUMA MOLA HELICOIDAL.
RECIFE
JUNHO/2015
 
ANDRÉ ARTUR GALVÃO DA SILVA
LEI DE HOOKE, CONSTANTE ELÁSTICA E FORÇA RESTAURADORA NUMA MOLA HELICOIDAL.
	
	Relatório apresentado ao professor Erval Oliveira, do 2º Período do curso de Graduação em Engenharia Mecânica, da Universidade Estácio de Sá como requisito parcial para avaliação da disciplina de Física Experimental I. 
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RECIFE
JUNHO/2015
1. INTRODUÇÃO
Mostrar que uma mola  possui uma constante elástica. Esta constante é obedecida até um limite, a mola pode ser comprimida ou elongada, retornando a mesma posição de equilíbrio.
2. OBJETIVOS 
Este trabalho propõe a construção de um experimento que tem como objetivo interpretar o gráfico força deformante x elongação, enunciar, reconhecer e utilizar a Lei de Hooke.
Neste caso, temos uma constante de proporcionalidade k e a variável independente x. A partir da equação pode se concluir que a força é negativa, ou seja, oposta a força aplicada. Segue que, quanto maior a elongação, maior é a intensidade desta força, oposta a força aplicada.
3. MATERIAIS
01Sustentação com painel, tripé, haste e sapatas; 01 Mola helicoidal; 01 Conjunto de 3 massas acopláveis de 50g; 01 Gancho lastro; 01 Suporte inferior móvel; 01 Escala milimetrada acoplável. 
4. PROCEDIMENTO
4.1 – Coloque o gancho lastro suspenso na mola. Assinale esta posição de equilíbrio arbitrada como zero.
R= 38 mm ou 0,038m.
4.2 – Acrescente outras massas, uma de cada vez, completando (para cada caso) as lacunas da tabela 1.
	Nº de medições
	F (Newton) lastro
	X = elongação (metros)
	1
	0
	 0,038 = 0m
	2
	0,5
	 0,052-0,038 =
	0,014m
	3
	1,00
	 0,068-0,038 =
	0,030m
	4
	1,5
	 0,086-0,038 =
	0,048m
TABELA 1
4.3 – Faça o gráfico da força deformante F versus X.
Gráfico 1
4.4 – A partir do gráfico da força deformante F versus X, determine a relação matemática existente entre a força F e a elongação X sofrida pela mola?
R= F α X → F = K X
4.5 – Complete as lacunas:
4.5.1 – Ao adicionar os pesos na parte inferior da mola ela se expandi e se retirarmos estes pesos ela volta à posição de origem antes do movimento. Ao comprimirmos ela recua.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Uma mola no seu estado relaxado, ou seja, nem distendida nem comprimida e sendo uma extremidade mantida fixa e um objeto ligado à outra extremidade, sendo o objeto puxado para a direita, a mola é então distendida, ao mesmo tempo a mola puxa o bloco para a esquerda, buscando voltar ao estado relaxado.
Esta força exercida pela mola é chamada restauradora.
6. QUESTIONÁRIO
6.1 – Coloque um peso de 1,5 N na mola, espere o sistema parar de oscilar e anote a posição de equilíbrio indicado na escala.
R= 0,86m
6.2 – Puxe a massa 1 cm para baixo e torne a solta-la, descrevendo o observado.
R= A mola se expandi, depois ela recua a posição inicial zero quando a mola se comprime e depois volta à posição de equilíbrio com o peso.
6.3 – Como você justifica o fato de o móvel não ter parado na posição de equilíbrio?
R= Por conta do peso acoplado a mola e da sua expansão, pela força de reação.
6.4 – Determine a constante elástica para um sistema formado por duas molas em série.
R= K = P/X → K = 0,5/0,032 = 15,625 N/M.
6.5 – Caso lhe fornecessem 2 molas com as constantes K1 e K2 conhecidas, mostre como você calcularia a constante de elasticidade resultante da associação em serie destas molas? K1 = 0,5 / 0,014 = 35,71 N/M e K2 = 0,5 / 0,015 = 33,33 N/M. 
R= Keq = (K1*K2) / (K1+K2) → (35,71*33,33) / (35,71+33,33) = 
				= 1190,21 / 69,04 = 17,24 N/M.
6.6 – A constante elástica K é a mesma para qualquer comprimento de mola? Enuncie a lei de Hooke, justificando sua resposta.
R= Não, segundo a lei de Hooke, K é o resultado da divisão do peso pela elongação, que varia de acordo com peso utilizado no experimento. 
6.7 – Determine a constante elástica para um sistema formado por duas molas helicoidais em paralelo.
R= K = P/X → 0,5 / 0,010 = 50 N/M
6.8 – Caso lhe fornecessem 2 molas com as constantes K1 e K2 conhecidas, mostre como você calcularia a constante de elasticidade resultante da associação em paralelo destas molas?
R= Keq = K1+K2+K3...KN
REFERÊNCIAS:
HALLIDAY, David,  Resnik Robert,  Krane, Denneth S.  Física 2, volume 1,  5 Ed. Rio de Janeiro:  LTC,  2004.  384 p.
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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