Relatório 3 - Laboratório física II - Lei de Hooke

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LEI DE HOOKE
Universidade Estácio de Sá
Campos Niterói
Turma 3060
Professor Ciro
Deformação da mola
Alunos:
Marcello Henrique Ferreira Guimarães 
Renata Vieira Machado
Niterói
2018
RELATÓRIO FÍSICA EXPERIMENTAL II - Lei de Hooke
Resumo: Essa experiência tem objetivo de analisar a lei de Hooke. Foram realizadas várias medições do deslocamento de uma mola sendo estendida gradualmente por pesos. Após a obtenção dos dados, foi elaborado um gráfico do peso pelo deslocamento e feito uma linearização dos pontos. Através da equação obtida, pudemos verificar que o valor da constante (k) da mola utilizada é aproximadamente 1,7. 
Introdução: Neste experimento foi analisado o comportamento de um sistema massa-mola onde, utilizando-se de conceitos pré-estabelecidos estudaremos uma forma de se obter o resultado desejado. Como objetivo principal, tentaremos obter a constante de elasticidade de uma mola através de dado s experimentais. Para se obter o valor da constante, será construído um gráfico da força (F), exerci da pelo peso à mola, pelo deslocamento (x) e obtido o valor do coeficiente angular d a reta que passa pelo s pontos marcados. Como pressuposto para o experimento, será utilizada a lei de Hoje: 
F(x) = -kg
Materiais Utilizados 
- Mola metálica; 
- Régua, com precisão de 1 mm; 
- Haste para prender a mola com os pesos e a régua; 
- Suporte para se apoiar os pesos à mola; 
- Pesos de 10 gramas, marcados com precisão de 1 g.
Esquema de montagem 
Para a medição das distâncias, foi fixado a mol a e a régua à haste. Na e extremidade da mola foi preso um suporte, que serve para segurar os pesos, de modo q lê a extremidade deste coincidir com o zero da régua. Segue, abaixo, um esquema para melhor ilustrar o experimento:
Figura 1 : Montagem do sistema para análise da deformação da mola.
Figura 2: Medição do distância (representado por “x”) que ocorreu deformação da mola.
Dados Experimentais 
Foram realizadas dez medições de deslocamento colocando-se, em cada uma, um número de pesos gradual no suporte. O resultado pode ser conferido na tabela abaixo, que mostra a massa dos pesos, o peso total aplicado, obtido multiplicando -se a massa pela aceleração (9,8) e o deslocamento feito pela mola:
Tabela 1. Pesos e deslocamentos.
Análise dos Dados Através dos dados obtidos, pudemos construir o seguinte gráfico: Gráfico 1. Peso e deslocamento.
A linearização, obtida automaticamente pela ferramenta de gráfico d o programa Microsoft Word, tem sua equação de reta dada por: = 5,3+ 0,002, onde "()" representa o peso e "" o deslocamento em metros. Para se obter o valor da constante de elasticidade, utilizaremos a lei de Hooke, dada por = . Há de se modificar, porém, a equação retirando -se o sinal de menos, uma vez que foi convencionado usar  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.
O valor de "k" será obtido através do coeficiente angular da reta linearizada no gráfico , dado que esta representa a equação de Hooke como descrita anteriormente . Como já temos a equação da reta, podemos determinar que: k= 5,3. 
Conclusão 
Em suma, pode-se obter facilmente a constante de elasticidade de qualquer mola fazendo -se algumas medidas simples e um cálculo, este que pode ser automático, como o anterior, ou de forma manual, exigindo um pouco mais de conhecimento sobre linearização. Vale citar que o valor 0,002 expresso na equação de linearização indica que a mola não é perfeita, já que o modelo demanda um sistema ideal e possui um l imite de deslocamento antes da mola se deformar permanentemente.
Referências: