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�PAGE � �PAGE �2� ATIVIDADE EXPERIMENTAL: Comprovação Experimental da Lei de Hooke Alunos: Claudio Borba de Sena – Matrícula: 201708383565 Daniele Montenegro da Silva – Matrícula: 201502376687 Ingrid de Oliveira Silva – Matrícula: 201602448388 Marina da Silva Mello Nogueira – Matrícula: 201708330712 Michelly Costa Direito – Matrícula: 201802333398 Disciplina: Física Teórica Experimental I - CCE0847 Data da Prática: 18/04/2018 Professora: Tarcilene Heleno RIO DE JANEIRO 2018 SUMÁRIO 31. INTRODUÇÃO � 32. OBJETIVOS � 33. EQUIPAMENTOS � 44. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL � 55. DADOS EXPERIMENTAIS E ANÁLISE � � INTRODUÇÃO Elasticidade é a propriedade de um corpo que, após ser deformado por alguma força, retorna a seu tamanho e forma originais. Se o retorno for completo, o corpo é dito perfeitamente elástico. Na prática, se esta deformação não é grande, os objetos retornam a seu comprimento original quando a força de deformação é retirada. Observações eventuais indicam que quando uma força é aplicada, objetos como molas helicoidais ou elásticos de fita se deformam enquanto está atuando a força. Uma vez que há uma força constante atuando sobre uma mola, e essa obedece a Lei de Hooke, é possível determinar o trabalho e a variação de energia se houver um deslocamento na mola em relação a posição de equilíbrio. A força F é proporcional à deformação, definida como x = x − xo. Observa-se que há uma dependência linear entre F e a deformação Δx. Este é o comportamento descrito pela lei de Hooke: F = - K * ∆X OBJETIVOS Determinar a constante elástica de uma mola; Interpretar um gráfico de força versus deformação de uma mola; Analisar a associação de molas em série e em paralelo; Verificação da Lei de Hooke. EQUIPAMENTOS Um tripé com suporte e perfil com escala milimetrada; Molas helicoidais; Um conjunto de massas conhecidas e suporte (gancho lastro); Dinamômetro; Suporte fixo e um suporte móvel para associação de molas. Fig 01: Material Utilizado (Ilustrativo) PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Ajustar o suporte que segura a mola de modo que a parte inferior do gancho ou da mola fique em um dado valor na escala (este valor será arbitrado como sendo o zero). Fazer um diagrama de forças das forças que atuam no sistema quando somente a mola está pendurada, sem o suporte ou massa adicional. Refazer o esquema para uma situação onde existam massas penduradas. Registrar a leitura inicial da escala quando somente o suporte (gancho) estiver pendurado (este será o ponto zero – X0). Adicionar uma massa conhecida de cada vez, anotando após a colocação de cada uma sua posição na escala. Utilizar quatro massas. Enquanto o sistema está suspenso na capacidade máxima (quatro massas), deslocá-lo de uma pequena quantidade e fazer a leitura após ele retornar ao repouso (o sistema deve oscilar na vertical). Fig 02: Esquema do Experimento DADOS EXPERIMENTAIS E ANÁLISE Tabela 01: Dados obtidos no experimento Massa (kg) |P| = |Fel| Xf - X0 (cm) ∆X (m) 0,050 + 0,007 = 0,057 kg 0,057 x 9,81 = 0,559 N 14,2 – 11,2 = 3 cm 0,03 m 0,100 + 0,007 = 0,107 kg 0,107 x 9,81 = 1,060 N 17,2 – 11,2 = 6 cm 0,06 m 0,150 + 0,007 = 0,157 kg 0,157 x 9,81 = 1,540 N 20,2 – 11,2 = 9 cm 0,09 m 0,200 + 0,007 = 0,207 kg 0,207 x 9,81 = 2,031 N 22,2 – 11,2 = 11 cm 0,11 m Massa do Gancho = 0,007 kg Massa de cada Peso = 0.050 kg |P| = |Fel| = Massa (kg) * Gravidade (9,81m/s²) Altura da Mola = X0 = 11,2 cm ∆X = Xf - X0 = Deformação da mola Gráfico: Força Elástica (N) x Alongamento (m) Tg ɵ = Coeficiente Angular K = Coeficiente Elástica da Mola Tg ɵ = K = 2,031 – 0,559 = 18,4 0,11 – 0,03 Equação da Reta: Y = 18,4X É possível encontrar o valor de K pelo gráfico ou pela fórmula F = - K * ∆X. Logo: 0,559 N = K * 0,03 m = 18,63 1,060 N = K * 0,06 m = 17,66 1,540 N = K * 0,09 m = 17,11 2,031 N = K * 0,11 m = 18,46 K médio = 18,0
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