TRABALHO DE FISICA LEI DE HOOKE

Prévia do material em texto

LEI DE HOOKE: CONSTANTE ELÁSTICA
FÍSICA EXPERIMENTAL I
RELATÓRIO DA EXPERIÊNCIA Nº 3
LEI DE HOOKE: CONSTANTE ELÁSTICA
CURSO: ENGENHARIA
DISCIPLINA: FISICA TEORICA EXPERIMENTAL I
TURMA: 3002 – SEMESTRE 02/2017
PROFESORA: ERICA CARVALHO
NOME: WAGNER DOS SANTOS SOUSA 
MATRÍCULA: 2017.08.41267-1
NOME: VALDIR GOMES RODRIGUES
MATRÍCULA: 2017.03.12991-1
NOME: CLAUDINEI FERNANDO CONCEIÇÃO OLIVEIRA
MATRICULA: 2017.03.12997-1
REALIZAÇÃO DO EXPERIMENTO: 24/10/2017
ENTREGA DO RELATÓRIO: 07/11/2017
ÍNDICE
INTRODUÇÃO............................................................................................
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL.........................................................
IMAGENS DO EXPERIMENTO.................................................................
2.2 MATERIAL..................................................................................................
RESULTADOS E DISCUSSÕES................................................................
TABELA......................................................................................................
GRÁFICO...................................................................................................
CONCLUSÃO.............................................................................................
OBJETIVO...........................................................................................
INTRODUÇÃO
A lei de Hooke consiste basicamente na consideração do que uma mola possui uma constante elástica K. Esta constante é obedecida até certo limite, onde a deformação da mola em questão se torna permanente. Dentro do limite onde a lei de Hooke é válida, a mola pode ser comprimida ou alongada, retornando a uma mesma posição de equilíbrio. 
O físico inglês Robert Hooke foi quem primeiro demonstrou que muitos materiais elásticos, apresentam deformação diretamente proporcional a uma Força Elástica, resistente ao alongamento produzido. 
Hooke representou matematicamente sua teoria com a equação:
					F = K.x
Em que:
F = Força Elástica
K = Constante Elástica
X = Deformação ou Alongamento do Meio Elástico 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Inicialmente, colocamos o gancho lastro suspenso na mola, e anotamos a posição de equilíbrio arbitrada como zero. Em seguida, fez-se a leitura do comprimento da mola em seu estado natural, sem deformações, graduado na escala do suporte com tripé com auxílio de uma régua para obter a medição.
Identificou-se também a incerteza da escala graduada. Foi medida as massas do suporte com auxílio de uma balança e identificado a incerteza das mesmas, conforme ilustrações (item. 2.1).
Lembrando que a cada passo executado os valores obtidos eram anotados na tabela que será mostrada mais adiante (item 3.1). A distensão de uma mola é obtida com aplicação de uma força deformadora, neste caso, foram utilizadas as massas.
No total, foram feitas (3) três medições para cada uma das (3) três massas distintas que foram obtidas combinando-se as massas aferidas da seguinte forma: 0,02250 Kg, 0,05003 Kg e 0,07255 Kg. Com a medição da deformação da mola para as (3) três massas em questão, obtivemos a distensão da mola para cada caso. 
Após registrar todas as medidas que o experimento exigiu os cálculos será demonstrado através do gráfico mais adiante (item 3.2). 
IMAGENS DO EXPERIMENTO 
MASSA (1)			MASSA (2)			MASSA (3)
MATERIAIS:
01 sustentação com painel, tripé, haste e sapatas;
01 mola helicoidal;
01 conjuntos de 3 massas acopláveis;
01 gancho lastro;
02 suporte inferior móvel;
01 escala milimetrada acoplável;
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Por meio dos dados da TABELA 3.1, plotou-se o gráfico logo abaixo (item 3.2), que relaciona a dependência da força (N) versus o deslocamento x. Observamos que no GRÁFICO 3.2, obtida pelo programa de computador, pelo ajuste linear dos dados da TABELA 3.1,notamos que devido a sua linearidade, é uma equação da reta, obedecendo diretamente a lei de Hooke, relaciona à elasticidade de corpos, que serve para calcular a deformação causada pela força exercida sobre um corpo, tal que a força é igual ao deslocamento da massa a partir do seu ponto de equilíbrio vezes a característica constante do corpo é deformado.
TABELA 
	Massa
	Força Peso
	Deslocamento (medida 1)
	Deslocamento (medida 2)
	Deslocamento (medida 3)
	Deslocamento (Media)
	Desvio Médio do Deslocamento
	0,02250Kg
	0,2250N
	0,009m
	0,010m
	0,009m
	0,0093m
	±0,0005m
	0,05003Kg
	0,5003N
	0,024m
	0,024m
	0,023m
	0,0236m
	±0,0005m
	0.07255Kg
	0,7255N
	0,035m
	0,036m
	0,035m
	0,0353m
	±0,0005m
Obs.: O resultado do desvio médio encontrado nas massas foi inferior ao valor da precisão do equipamento, diante disso, iremos utilizar a precisão do equipamento que é corresponde (± 0,0005m).
3.2 GRÁFICO 
A linearização, obtida automaticamente pela ferramenta de gráfico do programa Microsoft, tem sua equação de reta dada por: ƒ (x) = 5,2x + 0,002, onde “ƒ (x) ” representa o peso e “x” o deslocamento em metros.
Para se obter o valor da constante de elasticidade, utilizaremos a lei de hooke, dada por ƒ (x) = - K.x. Há de se modificar, porém, a equação retirando-se o sinal de menos, uma vez que foi convencionado usar ƒ (x) como a força peso do objeto, e não aquela exercida pela mola. Isso indica que o vetor peso tem mesmo sentido e direção que o deslocamento.
CONCLUSÃO
Neste relatório, apresentamos os resultados do estudo do comportamento de um sistema massa-mola para a verificação da Lei de Hooke. De acordo com a TABELA 3.1 e GRÁFICO 3.2 o gráfico apresentado foi possível perceber que entre o deslocamento e a massa existe uma relação linear e que essas grandezas são proporcionais. Alguns fatores externos podem ter causado flutuação aos resultados, como o peso do suporte que sustenta as massas a mola, que considera desprezível. Outro fator relevante é o tempo de vida da mola usada, que por ser usada por vários estudantes, já podem ter alteração no valor da constante elástica.
OBJETIVO
O relatório acima teve como objetivo obter a constante da elasticidade utilizando-se a lei de hooke. Para isso foram realizadas algumas medições de deslocamento de uma mola sendo estendida com seus respectivos pesos. Após a obtenção de dados foi construído um gráfico do peso pelo deslocamento e feito uma linearização dos pontos. Através da equação obtida, podemos verificar que o valor da constante (k) da mola utilizada é 5,2.