Relatório - Força Elástica

Prévia do material em texto

Experimento 3 – Força elástica – Lei de Hooke 
 
Alisson Lourenço Martins, Flávia Nunes Ribeiro, Lívia Raposo Luana de Carvalho, 
Rafael França Perotti e Regiane Galdino dos Santos – EGP1A 
Faculdade OPET 
e-mail: alissonlmarttins@gmail.com,flaviazinha19@gmail.com, lro.raposo@gmail.com,
luanarsl@hotmail.com,rafaelperotti@gmail.com, regiane.galdino@hotmail.com 
 
 
 
 
 
 
 Resumo. Este relatório tem como objetivo 
apresentar os resultados obtidos em experimento 
prático referente a força elástica - Lei de Hooke 
realizado no último dia 19/05/2015 no laboratório 
de física sob a supervisão do professor Eduardo M. 
Higashi 
 
 
Introdução 
Para este experimento foi utilizado, uma haste 
de apoio, uma régua dividida em milímetros, 4 
pesos cilíndrico, um suporte para pesos e uma mola 
de aço. Seguimos o procedimento disponibilizado 
pelo professor Eduardo M. Higashi conforme 
descrito a seguir. 
 
Procedimento Experimental 
Inicialmente prendemos a mola na vertical na 
sua extremidade superior a um suporte fixo sobre a 
bancada, associando a ela uma haste para colocar os 
respectivos pesos, tomando assim, como base um 
ponto em que a mola permanece em repouso, 
medida pela régua milimétrica, esse ponto é 
chamado de ponto de equilíbrio da mola. Na 
extremidade inferior suspende-se um corpo de uma 
determinada massa. Este procedimento foi repetido 
4 vezes, sendo que em cada vez, acrescia-se outra 
massa, sem retirar a primeira colocada, e media-se 
então, a deformação sofrida pela mola. 
 Em seguida, com os valores de massa e 
deformação da mola obtidos, foram calculados os 
valores de força, constante elástica da mola, e 
constante média com o seu desvio padrão. Assim 
pode-se determinar a relação existente entre a 
variação da força e a variação do comprimento 
como é mostrado na tabela abaixo. (Para podermos 
fazer os cálculos, tivemos que fazer a conversão 
dos pesos de Kg para Newtons). 
Os valores foram preenchidos na tabela a seguir: 
 
 
 
 
Figura1: Tabela de valores preenchidos e 
calculados. 
 
Resultados e Discussão 
Após a realização dos cálculos foi construído 
um gráfico conforme demonstra a figura abaixo: 
 
 
 
O gráfico acima comprova a Lei de Hooke 
onde a intensidade da Força é diretamente 
proporcional a deformação. 
O coeficiente angular está relacionado ao 
ângulo que a reta faz com o eixo x, o significado 
físico nessa ocasião é a obtenção de k (constante 
elástica). 
Ou seja: a = Δy/Δx, onde 0,5/0,006 = 83,3. 
Encontramos o valor de 0,006 para o 
coeficiente linear da reta. 
Podemos observar que os valores de ΔL 
aumentaram a medida que a força aumentou, ou 
seja são diretamente proporcionais. 
A mola não ultrapassou seu limite de 
elasticidade pois não houve deformação na mola 
após a realização do experimento. 
 
 
Nº F(N) L0(m) Lf(m) ΔL(M) F / ΔL Média 
1 0,50 50 125 75 0,006 
0,006 
2 1,00 50 200 150 0,006 
3 1,50 50 270 220 0,006 
4 2,00 50 345 295 0,006 
O limite elástico, também denominado limite de 
elasticidade e limite de fluência, é a tensão máxima 
que um material elástico pode suportar sem sofrer 
deformações permanentes. Se aplicam-se tensões 
superiores a este limite, o material experimenta 
deformações permanentes e não recupera sua forma 
original ao retirar as cargas. Em geral, um material 
submetido a tensões inferiores a seu limite de 
elasticidade é deformado temporariamente de 
acordo com a lei de Hooke. 
A Lei de Hooke é uma lei de física que está 
relacionada à elasticidade de corpos e também 
serve para calcular a deformação causada pela força 
que é exercida sobre um corpo, sendo que tal força 
é igual ao deslocamento da massa partindo do seu 
ponto de equilíbrio multiplicada pela constante da 
mola ou de tal corpo que virá à sofrer tal 
deformação. 
F=K.ΔL 
 
Notando que segundo o Sistema Internacional: 
• F está em newtons 
• K está em newton/metro 
• Δl está em metros 
A lei de Hooke pode ser utilizada desde que o 
limite elástico do material não seja excedido. 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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conclusão 
De acordo com os resultados, pode-se provar 
que, à medida que se aumenta o peso (F), o 
comprimento da mola aumenta 
proporcionalmente de acordo com a equação, na 
qual k é a constante de deformação da mola e X 
a deformação sofrida, enunciada pela lei de 
Hooke. 
Outro ponto observado é que em nenhum dos 
experimentos realizados a mola ultrapassou seu 
limite de elasticidade, uma vez que, ao serem 
retirados os pesos, as molas retornaram para a 
posição inicial. 
 
Referências 
 
EXPERIMENTO III: FORÇA ELÁSTICA – 
LEI DE HOOKE 
Física Geral 1 
Professor: Eduardo Higashi 
http://blogdaengenharia.com/lei-de-hooke/