Molas

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Faculdade Estácio de Curitiba 
Física Experimental I 
Cálculo de Constante Elástica de Molas 
Nome: Lorayne Arícia Feltrin 
Turma nº 3006 – Terça-Feira – Noite – 2º Horário 
 
Resumo  � Este artigo descreve informações sobre a Constante Elástica de molas,, juntamente com informações sobre 
experiência realizada em laboratório e seus resultados. 
 
I. INTRODUÇÃO E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
Independente do seu formato ou tipo, molas são elementos 
mecânicos elásticos. Isto significa que segundo os 
conceitos clássicos de resistência dos materiais, são 
componentes que trabalham sempre dentro de uma zona 
elástica. A constante elástica é realmente o DNA da mola, 
é ela que determina a relação entre a carga aplicada e a 
deformação. 
Deformação elástica: desaparece com a retirada das forças 
que a originaram. 
Deformação plástica: persiste mesmo após a retirada das 
forças que a originaram. 
Limite de elasticidade: se a deformação continuar 
crescendo, fazendo com que a mesma não volte mais ao 
seu estado de equilíbrio, fazendo com que ela não volte a 
ter nenhuma elasticidade. 
Histerese: quando iniciado um processo de redução de 
tração, o material não voltará mais às suas dimensões 
originais, permanecendo uma deformação residual. 
 
II. OBJETIVO E DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO 
 
A experiência realizada tem por objetivo determinar a 
deformação elástica exercida na mola através da Lei de 
Hooke. 
No experimento é utilizado um sistema de suspensão 
formado por um tripé triangular, 2 molas de diferentes 
espessuras e massinhas com peso de 50g para realizar a 
deformação na mola, conforme Figura 1. 
 
Figura 1 
 
Sabendo que através da Lei de Hooke: 
 
F=k.Δx 
É possível determinar a variação linear obtida(deformação 
da mola) com o aumento das massinhas(pesos), conforme 
Figura 2. 
 
 
Figura 2 
 
No qual: 
Δx = X1- Xo 
 
K = F . 
 Δx 
 
Onde F é o peso das massas. 
 
E com base nos valores é possível obter os valores para 
preenchimento das seguintes tabelas: 
 
g= 9,79m/s² 
Mola Fina 
(Xo= ) 
Mola Grossa 
(Xo= ) 
 m(Kg) P(N) 
X1
(m) 
Δx(m) K(N/m) 
X1
(m) 
Δx(m) K(N/m) 
1 
2 
3 
4 
5 
K médio 
 
No qual através da tabela acima é possível obter o Gráfico 
Δx contra F de cada uma das molas; e calcular os erros 
entre os K medidos(k médio da tabela) e o K(calculado nos 
gráficos) completando a seguinte tabela: 
 
 
K 
médio(N/m) 
K 
gráfico(N/m) 
Erro (%) 
Mola Fina 
Mola Grossa 
 
 
 
III. RESULTADOS OBTIDOS 
 
Através das tabelas apresentadas anteriormente, é possível 
obter os seguintes resultados e gráficos: 
 
g= 9,79m/s² Mola Fina (Xo= 0,11m ) 
 m(Kg) P(N) X1(m) Δx(m) K(N/m) 
1 0,050kg 0,489N 0,17m 0,06m 0,83N/m 
2 0,100kg 0,979N 0,24m 0,13m 0,77N/m 
3 0,150kg 1,468N 0,30m 0,19m 0,79N/m 
4 0,200kg 1,958N 0,36m 0,25m 0,80N/m 
5 0,250kg 2,447N 0,43m 0,32m 0,78N/m 
K médio 
0,79 
N/m 
 
E através da tabela acima é possível obter o seguinte 
gráfico: 
 
 
 
Onde a Equação da reta é dada por: 
 
 
 
 
 
 
 k= a → a = ΔF 
 Δx 
 
Sendo assim, referente à Mola Fina obtemos os seguintes 
resultado e a seguinte Equação da Reta: 
 
ΔF= 0,230 – 0,050 
ΔF = 0,180 
 
Δx= 0,30 – 0,06 
Δx = 0,24 
 
a = ΔF a= 0,75 
 Δx 
 
Equação da Reta(Mola Fina): 
 
 F = 0,75x + 0 
 
 
g=9,79m/s² Mola Grossa (Xo= 0,08m ) 
 X1(m) Δx(m) K(N/m) 
1 0,15m 0,07m 0,71N/m 
2 0,22m 0,14m 0,71N/m 
3 0,29m 0,21m 0,71N/m 
4 0,36m 0,28m 0,71N/m 
5 0,43m 0,35m 0,71N/m 
K médio 0,71 N/m 
 
Através desta segunda tabela é possível obter o seguinte 
gráfico: 
 
 
 
 
Onde a Equação da reta é dada por: 
 
 
 
 
 
 
 k= a → a = ΔF 
 Δx 
 
 
Sendo assim, referente à Mola Fina obtemos os seguintes 
resultado e a seguinte Equação da Reta: 
 
 
ΔF= 0,250 – 0,050 
ΔF = 0,200 
 
Δx= 0,35 – 0,05 
Δx = 0,30 
 
a = ΔF a= 0,67 
 Δx 
 
 
Equação da Reta(Mola Fina): 
 
 F = 0,67x + 0 
 
 
 𝑌 = 𝑎𝑥 + 𝑏 
 ↓ 
 F = k x + 0 
k x + 0 
 
 ↓ 
 F = k x + 0 
k x + 0 
Com base nos cálculos apresentados, juntamente com os 
gráficos é possível completar a seguinte tabela 
apresentando o erro(%) entre eles: 
 
 
K 
médio(N/m) 
K 
gráfico(N/m) 
Erro (%) 
Mola Fina 0,79N/m 0,75N/m 0,050% 
Mola Grossa 0,71N/m 0,67N/m 0,056% 
 
 
IV. RELAÇÃO ENTRE TEORIA E RESULTADOS 
EXPERIMENTAIS 
 
Tendo um bom entendimento sobre a teoria e manuseio 
dos equipamentos de medição, obtém como resultado um 
bom desempenho na utilização dos equipamentos, o que 
diminui o risco de erros nas medições. 
Através da experiência é possível comprovar a relação 
entre a teoria e os resultados obtidos, que a mola nada mais 
é do que elementos mecânicos elásticos. 
 
V. CONCLUSÃO 
 
Após a base teórica podemos concluir através de 
experiências em Constante Elástica em molas, devemos 
respeitar os seus limites de elasticidade, do contrário é 
causado deformação na mesma, fazendo com que não volte 
ao seu estado de equilíbrio. E é através de experiência 
práticas em laboratórios que temos uma visão diferente 
quando apenas observados em teoria e livros didáticos. 
 
VI. REFERÊNCIAS 
 
http://www.hoesch.com.br/index.php/tecnologia-
constante/br/constante-elastica 
Explicações e conteúdos passados em sala de aula pela 
Professora Sandra Rauzis de Oliveira.