relatorio hooke

Prévia do material em texto

Centro Universitário Estácio de Sá, São José, Santa Catarina
Lei de Hooke 
Constante elástica de uma mola
São José
2017
Centro Universitário Estácio de Sá, São José, Santa Catarina
Lei de Hooke 
Constante elástica de uma mola
Bernardo Dutra Marques
Henrrique Pickler Koerich
Ivan Koerich Schmitt
Juliano Junior
Luiz Eduardo
Prof.: José Cupertino
São José
2017
MATERIAL UTILIZADO
1 sistema de sustentação: tripé com sapatas niveladoras, haste principal
1 conjunto de três massas acopláveis de 50g (0,05kg)
1 gancho lastro 
1 escala milimetrada acoplável 
OBJETIVO
Construir gráfico da força elástica em função de deformação da mola e interpreta-lo.
INTRODUÇÃO
	Quando uma mola exerce uma força em uma determinada massa, esta força é chamada de força elástica.
	A força elástica varia conforme a deformação da mola (x) que é definida pela função , onde (K) é a constante elástica da mola. O sinal de – indica que o vetor da posição tem o sentido oposto ao vetor . 
A força elástica realiza um trabalho (W) para mover o corpo da posição inicial (Xi) até a posição final (Xf) e é dada pela integral deduzindo a formula temos: , a unidade de K no sistema internacional é N/m e a unidade do W é joule (J)
	
Montagem do experimento
Escala acoplável 
	Mola
Gancho
Massa acoplável
Suporte inferior móvel 
	Figura1 
Montamos o experimento conforme figura1 dependurando a mola sem as massas anotando a posição que a parte inferior do gancho ocupa na escala milimetrada este valor será atribuído como posição inicial e será considerado zero, com isso o gancho terá sua massa desprezada.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Colocamos o gancho na extremidade inferior da mola e consideramos a parte inferior do gancho como zero desprezando assim sua massa.
Acrescentamos as massas uma de cada vez a fim de medir o elongamento da mola anotando na tabela seus valores medidos na escala, foram usadas 5 massas de 0,05kg anotamos na tabela esses valores assim como as massas e o peso correspondente a cada massa (lembrando que o peso tem modulo igual a força elástica quando esta em equilíbrio e que consideramos )
Tabela
	Medidas 
	Massa (kg)
	Felastica=Peso(N)=mg
	Elongamentox(m)
	Uma massa
	0,05kg
	0,05*9,8= 0,49N
	0,018m
	Duas massas
	0,10kg
	0,10*9,8=0,98N
	0,036m
	Três massas
	0,15kg
	0,15*9,8=1,47N
	0,054m
	Quatro massas 
	0,20kg
	0,20*9,8=1,96N
	0,072m
	Cinco massas
	0,25kg
	0,25*9,8=2,45N
	0,090m
	Questões
Construa um gráfico da força elástica F(x) em função da elongação(x) em papel milimetrado. Qual a função representada pelo gráfico?
R:Com a ajuda da tabela obtemos o que ficou 114 para o eixo y (F) e 2000 para o eixo x (x),com isso montamos o gráfico em papel milimetrado que se encontra em anexo. O gráfico representa uma função linear.
Calcule o coeficiente angular a partir da função obtida no gráfico.
R: Pegamos dois pontos distintos no gráfico (90;140) e (20;30), dividindo pelo obtemos os pontos (0,057m;1,58N) e (0,01m;0,26N) com isso em mãos temos os valores para calcular o coeficiente angular = = = 27,43N/m
O que representa esse coeficiente angular e qual a sua unidade de medidas ?
R: O coeficiente angular neste caso representa a constante elástica e é dada por N/m 
Escreva a expressão matemática da função obtida no gráfico.
R: Fe=27,43x
Coloque duas massas de 50g no gancho, puxe-as 2 cm para baixo e torne a solta-las. Explique porque motivo o sistema passa a oscilar sem parar, em torno de sua posição de equilíbrio.
R: As oscilações ocorrem porque existe uma força restauradora que obriga o sistema a voltar para posição de equilíbrio, caso não existisse atrito ou nenhuma força capaz de remover a energia mecânica do sistema, esse movimento se repetiria eternamente.
Através da solução integral mostrada na introdução teórica calcule o trabalho realizado desde zero até a posição de elongação máxima.
R: => => => 
Esse trabalho é positivo ou negativo? Justifique sua resposta através de um diagrama mostrando as sentidos dos vetores deslocamento e força elástica
R:
Calcule a área total do gráfico obtido na questão 1
R: => => ² 
Existe alguma similaridade entre a área encontrada e o valor obtido na questão 6? Justifique sua resposta 
R: Sim pois a área é exatamente igual ,em modulo, ao trabalho