Relatório Constante Elástica de Molas Copia

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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Unidade Coração Eucarístico
Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações
Relatório da experiência constante elástica de molas
Belo Horizonte
2018
Objetivo
Determinar através do experimento os valores da constante elástica de um sistema massa mola com apenas uma mola, depois de uma combinação em série de duas molas e no último experimento a combinação de duas molas em paralelo.
Materiais
Duas molas, objetos de massas m, suporte e régua.
Introdução
Os objetos sofrem certa deformação quando submetidos a uma força de tração ou compreensão. Quando cessamos a atuação dessa força, corpo tende a recuperar sua forma original, que chamamos de deformação elástica. Em geral há um limite para o valor da força a partir do qual acontece uma deformação permanente no corpo, e dentro desse limite elástico, há uma relação linear entre a força aplicada e a deformação, assim essa relação de linearidade é conhecida como Lei de Hooke.
A força aplicada na mola é o peso do corpo e, dentro do limite elástico, tem-se, o equilíbrio m*g = k*x , onde k é uma constante que depende do material de que é feita a mola, sua espessura, tamanho e outros fatores, e é denominada constante elástica da mola.
Na associação em série as duas molas atuam como se fossem uma única mola de constante elástica Keq , o alongamento x dessa única mola será igual a soma dos alongamentos de cada uma das molas. A massa m fica em equilíbrio quando seu peso p se iguala a força elástica F= Keq*x.
Na associação em paralelo quando a massa está em equilíbrio, a força peso é igual a soma das forças nas duas molas, de modo que o alongamento seja o mesmo, p = K1*x + K2*x.
Procedimento
A primeira prática, nós penduramos verticalmente uma mola e associamos um suporte para colocar os objetos em sua extremidade livre, escolhemos um ponto de referência no suporte, lemos a posição dele com a régua e o suporte não realizou nenhum alongamento na mola. Em seguida, colocamos os pesos, observamos as medidas de alongamento produzidas na mola, e anotamos em uma tabela.
Na segunda prática, colocamos duas molas penduradas verticalmente em série e novamente colocamos os pesos, observamos as medidas de alongamento produzidas na mola, e anotamos na tabela.
Na terceira pratica, colocamos duas molas penduradas verticalmente em paralelo e repetimos os mesmos procedimentos.
A partir dos dados encontrados e anotados nas tabelas, com o auxílio do programa SciDavis, construímos os gráficos para cada procedimento analisado.
Resultados
De acordo com a primeira prática da experiência pudemos encontrar os seguintes dados:
	F (N)
	∆x (cm)
	10
	1,0
	20
	2,0
	30
	3,1
	40
	4,3
	50
	5,2
	60
	6,9
	70
	8,1
A reta encontrada no gráfico trata-se de uma função linear, e a partir do gráfico acima, conseguimos encontrar o valor da constante k.
(9,8*10³) / (10 – ²) = 0,98 , então, pegamos o coeficiente encontrado no gráfico acima, A= 8,385 +/- 2,86 e multiplicamos por 0,98. Assim:
K= 0,98*8,385 => K= 8,22 N/cm
A segunda prática encontramos os resultados a seguir:
	F (N)
	∆x (cm)
	10
	2,6
	20
	3,4
	30
	5,8
	40
	8,2
	50
	10,5
	60
	13,8
	70
	15,8
	80
	17,1
	90
	19,0
	10
	21,5
No gráfico acima também encontramos uma função linear e a partir do coeficiente encontrado conseguimos encontrar a constante multiplicando por 0,98. 
A= 4,525 +/- 0,139
K=0,98*4,525 => K=4,43 N/cm
Já no terceiro experimento obtivemos os seguintes resultados:
	F (N)
	∆x (cm)
	10
	6
	20
	12
	30
	18
	40
	27
	50
	28
	60
	33
	70
	39
	80
	46
	90
	53
	10
	56
Novamente encontramos uma reta de função linear no gráfico acima, e a partir do coeficiente encontrado calculamos o valor da constante.
A= 1,78 +/- 0,058
K= 0,98*1,78 => K= 1,74 N/cm
Discussão dos resultados
Realizado os procedimentos experimentais e com base nos resultados obtidos, podemos perceber que a maior diferença encontrada nas medidas de deformação ocorreu nos maiores pesos, sendo que a mola não ultrapassou seu limite de elasticidade, pois ao retirarmos os pesos, as molas retornaram a sua posição de origem. 
Pudemos observar que no primeiro procedimento encontramos uma constante elástica de 8,22 N/cm, no procedimento com associação em série encontramos 4,43 N/cm e na prática com as molas em paralelo encontramos 1,74 N/cm, portanto, notamos que quanto maior a deformação, menor vai ser a constante.
Observamos também que na associação em série as molas tiveram um comportamento mais macio, porque a constante equivalente é a metade de uma única mola, Keq= K/2. E na associação em paralelo, as molas têm um comportamento mais duro, já que nela a constante equivalente é o dobro da constante, Keq= 2K.
Conclusão
Ao concluirmos os experimentos, construirmos os gráficos e observarmos os dados encontrados, encontramos algumas conclusões. No experimento, achamos os valores das constantes a partir dos valores de força e Δx, e concluímos que quanto maior for a variação de x da mola, temos a constante menor. Também foi possível notar que as molas deformam mais na associação em série se comparado a associação em paralelo.
Bibliografia
Apostila – Física Geral l – Mecânica – DFQ