Relatorio 7 - Histere Mecanica

Disciplina: Física Experimen tal I Professor (a): A lci Mendes Histerese Mecânica A luna: Ingrid T ais de Oliveira Araújo Matrícula: 201321021044 6 Curvelo, 07 de nov embro de 2014. O experimento consistia em apl icar pesos em uma tira de borracha e v erificar se esta voltaria ao mesmo tamanho. Com o o bjetivo de determinar a energia dissip ada pela tira de borracha por histerese mecân ica. Para isso, foram necessários: \uf0b7 Suporte; \uf0b7 Mufa; \uf0b7 Gancho; \uf0b7 T ira d e borracha; \uf0b7 Massas; \uf0b7 Régua. Após a montagem do equip amento, como mostrado na figura aba ixo, foi verificada a posição inicial da tira de borrach a já com os ganchos e então, tomo u-se como ponto de referência para o restante do ex perimento. Aos poucos foram sendo acrescentad as massas ao conjunto e a cada nom a massa, foi medida a deformação da lig a. Com isso, criamos a seguinte ta bela: T abela1: Força x Deformação F(N) 0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 4,5 \u0394 L(m) 0 0,009 0,016 0,024 0,034 0,044 0,066 0,077 As massas foram sendo retiradas n a mesma proporção que foram colocadas, novamente anotando o valor d a deformação adquirida pela tira de borrac ha. E então, foi criada a segunda tabela: T abela2: Força x Deformação' F(N) 0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 4,5 \u0394 L'(m) 0,001 0,013 0,021 0,030 0,042 0,054 0,074 0,077 Com os dados obtidos, for am feitos os seguintes gráficos: Gráfico 1: Gráfico 2: Percebemos que não há pr oporcionalidade entre a força exercid a e a elongação resultante (não obedecendo assim à le i de Hooke), o que pode ser ex plicado pelo fenômeno da histerese, que é a tendência de um material ou sistema de conservar suas propriedades na ausência de um estí mulo que as gerou, ou seja, o comportamento de um sistema não linear depende tanto do estado de solicitação atual qu anto de sua memória . Como as áreas sob as curvas r epresentam a energia fornecida na fas e de carga (colocação dos pesos) e a energia dev olvida na fase de descarga (ret irada dos pesos), a diferença entre elas corresponde à área compreendida entre as duas lin has; é a chamada histerese. Quanto maior é a histerese, menor é a elastici dade . As integrais de \u2206L e \u2206 L \u2019 (feitas pelo Origin) nos dão as áreas desses gr áficos. A área de trabalho das forças dissipativas é dada pela segui nte equação: Área = Área \u2206L' \u2013 Área \u2206 L A total = 0,1710 \u2013 0,1 446 A total = 0,0264 m² Conclusão: Os materiais podem sofrer deformaç ões quando submetidos a uma força de tensão. Se a quantidade de forç a aplicada não ultrapassar o limite de elasticidade, a deformação terá um caráter elástico e o material retornará à sua form a original após a retirada da força. Neste regime são n ecessárias grandes variações da força aplic ada para produzir pequenas deformações elásticas. S e a força aplicada ultrapassar o limite d e deformação elástica, o material sof rerá uma deformação que não será mais rev ersível sendo denominada de formação pl ástica. Durante a aplicação da f orça em uma borracha vulcanizada ela deforma-s e elasticamente pelo caminho superior de uma curva conhecida como curva de histerese elástica. Quando a tensão é remov ida a borracha retorna ao seu tam anho inicial pelo caminho inferior da curva de hist erese. Este comportamento ocorre porque uma p arte da energia aplicada durante a carga é p erdida internamente quando a f orça é removida, pelo trabalho da força de atrito entre as moléculas que formam o material. É por esse motivo que a borracha é tão utilizada em en genharia para reduzir ruído e a bsorver impacto. Uma deformação plástica também pode oc orrer se a borracha não retornar ao se u tamanho original após a remoção da tensão. Este processo está ligado ao ex cesso de força aplicada e à f adiga do material O trabalho realizado pela força de atrito entre as moléculas da borracha quand o a força de tensão é removida diminui a quanti dade de energia liberada durante o processo de descarga, ou seja, a borracha é c apaz de absorver uma quantida de de energia e liberar uma quantidade menor sem sofrer deformaç ões plásticas significativas. Esta en ergia é a energia perdida pelo trabalho da f orça de atrito entre as molécul as da borracha durante a remoção da força aplicada e correspond e à área entre as duas linhas d o gráfico de histerese elástica

Relatorio 7 - Histere Mecanica

CEFET/MG

Física Experimental I

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