Molas lab 1

Prévia do material em texto

RELATÓRIO LABORATÓRIO DE FÍSICA I	
MOLAS- FORÇA ELÁSTICA
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO LABORATÓRIO DE FÍSICA I
MOLAS- FORÇA ELÁSTICA
DATA DO EXPERIMENTO 26/11/2018
CAMILA VICENTE MUSSATO 201808081421
DANIELLE PEREIRA DA SILVA 201707249326
GIOVANNI MOTTI 201807194418
KLEYTON TEIXEIRA PEREIRA 201708367251
RAFAEL PINTO DE ALMEIDA 201701270901
ROBSON CLEYTON DA SILVA 201707275106
Campo Grande- MS.
Introdução
A Lei de Hooke é uma homenagem ao físico inglês Robert Hooke, que teorizou a deformação do corpo elástico ao expandir-se.
Esta lei calcula a deformação causada pela força que é exercida sobre um corpo, sendo que a força é igual ao deslocamento da massa partindo do seu ponto de equilíbrio multiplicada pela constante da mola ou do corpo que virá a sofrer tal deformação.
F=K.Δl
Segundo o Sistema Internacional:
F está em newtons
K está em newton/metro
Δl está em metros
Na Lei de Hooke existe grande variedade de forças interagindo, e tal caracterização é um trabalho de caráter experimental. Entre essas forças que se interagem as forças “mais notáveis” são as forças elásticas, ou seja, forças que são exercidas por sistemas elásticos quando sofrem deformação. Devido a tal motivo, é interessante ter uma ideia do comportamento mecânico presente nos sistemas elásticos. Os corpos perfeitamente rígidos são desconhecidos, visto que em todos os experimentos realizados até hoje sofrem deformação quando submetidos à ação de forças, entendendo-se por deformação de um corpo (alteração na forma e/ou dimensões do corpo). Essas deformações podem ser de diversos tipos: compressão, distensão, flexão, torção, dentre outros.
As deformações podem ser elásticas ou plásticas:
Deformação plástica: persiste mesmo após a retirada das forças que a originaram.
Deformação elástica: desaparece com a retirada das forças que a originaram.
O comportamento elástico dos materiais segue o regime elástico na lei de Hooke apenas até um determinado valor de força, após este valor, a relação de proporcionalidade deixa de ser definida (embora o corpo volte ao seu comprimento inicial após remoção da respectiva força). Se essa força continuar a aumentar, o corpo perde a sua elasticidade e a deformação passa a ser permanente (inelástico), chegando à ruptura do material.
O instrumento que usa a lei de Hooke para medir forças é o dinamômetro (aparelho graduado de forma a indicar a intensidade da força aplicada em um dos seus extremos. Internamente, a maioria dos dinamômetros são dotados de uma mola que se distende à medida que se aplica a ele uma força).
 Figura 1.1 
A Lei de Hooke Aplicada a Materiais
A Lei de Hooke também é percebida após a realização do ensaio de tração e deste é obtido o gráfico de Tensão x Extensão. O comportamento linear mostrado no início do gráfico está nos afirmando que a Tensão é proporcional à Extensão. Logo, existe uma constante de proporcionalidade entre essas duas grandezas. Sendo,
σ =ε . E
σ = Tensão em Pascal
ε = Deformação específica, (adimensional)
E =Módulo de elasticidade ou Módulo de Young
A representação gráfica da relação entre a força aplicada e a deformação obtida é expressa abaixo: vejamos a figura, nela temos um corpo, inicialmente em equilíbrio, isto é, sem receber força alguma. Podemos ver que à medida que exercemos uma força na mola ela sofre uma deformação proporcional, vejamos:
Figura 1.2
Podemos ver no gráfico acima que quando aumentamos gradativamente a intensidade da força aplicada, possibilitamos um aumento também gradativo da deformação da mola. Esse gráfico é o da força aplicada em função da deformação da mola.
Objetivo
Calcular a constante elástica de molas em série;
Calcular a constante em mola paralelo.
Materiais
-Molas (1 com o comprimento de 6,2 cm e 1 com o comprimento de 6,0 cm);
- Balança;
- Pesos (5 massas de 50,14 g);
-Fita Métrica;
- Tripé Universal.
Figura 3.1- Ilustração dos materiais usados.
Figura 3.2- Ilustração dos materiais usados.
Procedimento experimental 
Inicialmente foi posicionado a mola 1no tripé universal, foi medido comprimento inicial da primeira mola sem o peso, logo, adicionamos um peso de cada vez no gancho, sendo que a cada peso colocado foi efetuado a medida da distensão da mola obtendo diferentes comprimentos, adicionamos ao tripé a mola 2 medimos a posição Inicial sem os pesos e depois medimos a distensão com os pesos. Este procedimento foi realizado com as molas em séries e em paralelos (utilizando os mesmos pesos e obtendo diferentes comprimentos).
Resultados e discussões
 
Gancho: 6,89/ Massa: 50,14
F
: m *
 g
F: 57 *
 10
F: 
570
N
570
 / 100
0
0,
57
	F
	∆X
	0,57
	8,3 – 6,2: 2,1 0.021
	1,07
	9,2 – 6,2: 3 0.03
	1,57
	11,2 – 6,2: 5 0.05
	2,07
	12,2 – 6,2: 6 0.06
	2,57
	14,2 – 6,2: 8 0.08
 
 Mola 1	
Xo: 6,2 
Tabela: Médias da Força Deformadora e da Deformação.
K: E/∆X
K: 0,57/21: 0,27
K: 1,7/3: 0,35
K: 1,57/5: 0,31
K: 2,07/6: 0,34
K: 2,57/8: 0,32
	 
 Força Peso X Deformação- 1 Mola Individual
	F
	∆X
	0,57
	7,5 – 6: 1,5 0.015
	1,07
	9 – 6: 3 0.03
	1,57
	10,5 – 6: 4,5 0.045
	2,07
	12 – 6: 6 0.06
	2,57
	13,5 – 6: 7,5 0.075
Mola 2
Xo: 6
		 Tabela: Médias da Força Deformadora e da Deformação.
K: E/∆X
K: 0,57/1,5: 0,38
K: 1,7/3: 0,36
K: 1,57/4,5: 0,35
K: 2,07/6: 0,34
K: 2,57/7,5: 0,34
 Força Peso X Deformação- 2 Mola Individual.
	F
	∆X
	0,57
	16,7 – 13,2: 3,5 0.035
	1,07
	19,8 – 13,2: 6,2 0.062
	1,57
	22,9 – 13,2: 9,7 0.097
	2,07
	25,9 – 13,2: 12,70. 127
	2,57
	28,8 – 13,2: 15,60 . 156
Mola em Serie
Ks: 13,2
 
K: E/∆X
K: 0,57/3,5: 0,16
K: 1,7/6,6: 0,16
K: 1,57/9,7: 0,16
K: 2,07/12,7: 0,16
K: 2,57/15,6: 0,16 Tabela: Médias da Força Deformadora e da Deformação.
 Força Peso X Deformação- Molas em Serie
	F
	∆X
	0,57
	7 – 6: 1 0.01
	1,07
	7,8 – 6: 1,8 0.018
	1,57
	8,4 – 6: 2,4 0.024
	2,07
	9 – 6: 3 0.03
	2,57
	9,9 – 6: 3,9 0.039
Mola em Paralelo
Kp:6
K: E/∆X
K: 0,57/1: 0,57
K: 1,7/1,8: 0,59
K: 1,57/2,4: 0,65
K: 2,07/3: 0,69
K: 2,57/3,9: 0,66 Tabela: Médias da Força Deformadora e da Deformação.
Força Peso X Deformação- Molas em Paralelo
Conclusão 
De acordo com os resultados, pode-se perceber que o comprimento da mola aumenta à medida que o peso aumenta. Além disso, foi possível notar que as molas colocadas em série obtiveram o valor da constante menor que a mola simples, e quando postas em paralelo, o valor foi maior. Outro ponto observado foi que a elasticidade da mola não mudou, quando foi retirado o peso, a mola voltou a sua forma de origem.
Referências Bibliográficas
<http://blogdaengenharia.com/lei-de-hooke>. Acesso em: 19/11/2018