CONSTANTE ELÁSTICA

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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E CIVIL
EXPERIÊNCIA Nº 4
CONSTANTE ELÁSTICA 
Nomes do alunos: MONIQUE CRISTHINY
VICTORIA FREITAS
VINICIUS FONSECA
FELIPE LAUREANO
GABRIELLE VIEIRA 
CAROLINE BAYER
Professor(a): GEORGE JUNIOR
Rio de Janeiro
2017
SUMÁRIO
31.INTRODUÇÃO	�
31.1 LEI DE HOOKE	�
2. OBJETIVO	4
3. MATERIAL	4
4. METODOLOGIA 	4
5. RESULTADO E DISCUSSÃO	4
6. CONCLUSÃO	6
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	7
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1. INTRODUÇÃO
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 a sofrer tal deformação. (BLOG DA ENGENHARIA, 2012)
F=K.Δl
Notando que segundo o Sistema Internacional:
F está em newtons
K está em newton/metro
Δl está em metros
LEI DE HOOKE
Existe uma grande variedade de forças de interação, e que a caracterização de tais forças é, via de regra, um trabalho de caráter puramente experimental. Entre as forças de interação que figuram mais frequentemente nos processos que se desenvolvem ao nosso redor figuram as chamadas forças elásticas, isto é, forças que são exercidas por sistemas elásticos quando sofrem deformações. Por este motivo é interessante que se tenha uma ideia do comportamento mecânico dos sistemas elásticos. Não conhecemos corpos perfeitamente rígidos, uma vez que todos os experimentados até hoje sofrem deformações mais ou menos apreciáveis quando submetidos à ação de forças, entendendo-se por deformação de um corpo uma alteração na forma, ou nas dimensões do corpo considerado. Essas deformações, que podem ser de vários tipos - compressões, distensões, flexões, torções, etc - podem ser elásticas ou plásticas. (WIKIPEDIA, 2013)
Deformação plástica: persiste mesmo após a retirada das forças que a originaram. (WIKIPEDIA, 2013)
Deformação elástica: quando desaparece com a retirada das forças que a originaram. (WIKIPEDIA, 2013)
A lei de Hooke pode ser utilizada desde que o limite elástico do material não seja excedido. O comportamento elástico dos materiais segue o regime elástico na lei de Hooke apenas até um determinado valor de força, após este valor, a relação de proporcionalidade deixa de ser definida (embora o corpo volte ao seu comprimento inicial após remoção da respectiva força). Se essa força continuar a aumentar, o corpo perde a sua elasticidade e a deformação passa a ser permanente (inelástico), chegando à ruptura do material. (BLOG DA ENGENHARIA, 2012)
O instrumento que usa a lei de Hooke para medir forças é o dinamômetro. (BLOG DA ENGENHARIA, 2012)
OBJETIVO
Determinar o valor da constante elástica da mola.
MATERIAL 
Suporte Universal;
Mola;
Régua;
Balança analítica;
Anilhas;
METODOLOGIA 
Ao início do experimento penduramos uma mola no suporte universal, em seguida, medimos com uma régua o comprimento da mola sem nenhuma deformação. O passo seguinte foi pendurar três anilhas com massas diferentes, uma por vez, na mola. Logo após medimos com a régua o novo comprimento da mola com a deformação causada pela força peso. Feito isso, pesamos na balança a massa das anilhas utilizadas no experimento. Com os resultados obtidos foi possível determinar a constante elástica da mola (K).
RESULTADOS 
	Comprimento da Mola
	Peso
	Deformação da Mola
	Sem deformação
	-
	6cm
	Com deformação
	53,6g
	11,4cm
	Com deformação
	49,1g
	11cm
	Com deformação
	34,1g
	7,6cm
	Com deformação
	136,8
	21,3cm
Transformando para Newton
	Gramas
	Quilo
	Newton
	53,6g
	0,0536Kg
	0,536N
	49,1g
	0,0491Kg
	0,491N
	34,1g
	0,0341Kg
	0,341N
Gráfico da variação da deformação da mola
F(N)
 0 0,076 0,11 0,114 X(m)
	Variação da deformação da mola
	-K=∆F 0,497 – 0,341 = 0,156 K= 4,588
 ∆X 0,11 – 0,076 0,034 
-K= 0,536 – 0,341 = 0,195 K= 5,131
 0,114 – 0,076 0,038
	Propagação do Erro
	F1=0,341N
F2=0,497N
∆F = 0,497 – 0,341 = 0,156N
δ∆F = 0,0005 + 0,0005 = 0,001N
X1= 0,76 m
X2 = 0,11 m
∆X = 0,11 – 0,076 = 0,034 m
δ∆X = 0,0005 + 0,0005 = 0,001N
δK = 0,156 x 0,001 + 0,034 x 0,001 = 0,164
 (0,034) ²
	Propagação do Erro
	F1=0,0497N
F2=0,536N
∆F=0,536 – 0,497 = 0,039 N
δ∆F=0,0005 + 0,0005 = 0,001N
X1= 0,11 m
X2=0,114 m
∆X= 0,114 – 0,11 = 0,004 m
δ∆X=0,0005 + 0,0005 = 0,001N
δK = 0,039 x 0,001 + 0,034 x 0,001 = 2,687
 (0,004) ²
DISCUSSÃO
Podemos perceber que no comprimento inicial da mola, sem as massas a serem estudadas, não há deformação da mesma na haste vertical, como também nota-se que ao utilizarmos 3 pesos distintos 34,1g, 49,7g, 53,6g encontramos as seguintes deformações respectivamente 7,6cm, 11cm, 11,4cm. Utilizando as equações, determinamos a média do comprimento e sua incerteza, tal como, a média da massa e sua incerteza, conforme o acréscimo do peso, suas deformações foram maiores, comprovações estas, dadas através dos cálculos obtidos, onde notamos que mesmo maiores, as deformações foram bem próximas, em seguida calculando as propagações de erro que foram avaliadas pela incerteza da régua e da balança.
CONCLUSÃO
 Através desse experimento foi possível obter o valor da constante elástica da mola por meio do experimento que permitiram obter estimativas diferentes para a constante K, sendo possível realizar os cálculos e demonstrar que condiz com à veracidade da mola. Com isso concluímos que é possível estabelecer uma relação entre o peso suspenso e a deformação da mola, pois quando a mola está sob a ação de uma força ela se deforma, sendo que essa deformação será proporcional à força aplicada. Notamos também que a Lei de Hooke funcionará até um determinado momento, pois a mola tem um limite de elasticidade,ou seja, ao colocar uma massa na mola ela se esticará até se igualarem as forças,e ao retirá-las ela voltará a posição inicial. A partir do momento que ela ultrapassar esse limite ela começará a se deformar, gerando uma nova constante elástica, e havendo uma deformação permanente. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BLOG DA ENGENHARIA, Lei de Hooke. Disponível em:< https://blogdaengenharia.com/lei-de-hooke/>. Acesso em: 04 de Novembro de 2017.
WIKIPEDIA, Lei de Hooke. Disponível em:< https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Hooke>. Acesso em: 04 de Novembro de 2017.
0,341
0,497
0,536