RELATORIO LEI DE HOOKE PRONTO

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Universidade Federal do Triângulo Mineiro 
Licenciatura em Química 
 
 
 
Ana Carolina Dias Silva 
Estephane Botan de Brito 
Gabriela Nascimento Pires 
 
 
 
 
 
 
 
Leis de Newton e Lei de Hooke 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uberaba 
2019 
2 
 
 
 
Resumo: 
Robert Hooke foi um cientista inglês nascido em 1635 no Reino Unido e que contribuiu 
para a ciência com seus trabalhos. Uma de suas contribuições é conhecida como Lei de 
Hooke, na qual estuda a elasticidade dos corpos através de forças exercidas sobre eles. 
Nosso objetivo com esse trabalho é verificar a relação entre a força resultante, massa e 
aceleração num movimento de translação. Verificar a decomposição de forças em um 
plano inclinado. Estudar o comportamento da força elástica e obter a constante elástica 
de molas. Determinações essas que foram feitas através da coleta de dados da parte 
experimental que consiste em adicionar massas às molas e observar sua deformação. 
Contudo, conclui-se que as molas obedecem a essa lei, sofrendo deformações 
diferentes dependendo da massa adicionada e força exercida sobre elas, levando em 
consideração também a característica de dureza das molas. 
Palavras-chave: Lei de Hooke, molas, força elástica, deformação. 
3 
Sumario: 
1. Introdução ------------------------------------------------------------------------- 4 
2. Objetivo----------------------------------------------------------------------------- 5 
3. Materiais e métodos ------------------------------------------------------------- 5 
4. Resultados e discussões ------------------------------------------------------- 6 
5. Conclusão ------------------------------------------------------------------------- 10 
6. Referencias ------------------------------------------------------------------------ 11 
4 
1. Introdução: 
 
A Lei de Hooke foi formulada pelo cientista inglês Robert Hooke (1635-1703). 
Essa teoria está relacionada à elasticidade e deformação de corpos devido as forças 
exercidas sobre eles. Todo material sobre o qual é exercida uma força, sofre uma 
deformação que pode ou não ser observada. Essa lei descreve a força restauradora que 
existe nos materiais quando são deformados, comprimidos ou distendidos, esticar ou 
comprimir uma mola, são situações onde é fácil notar a ocorrência de deformação. 
É possível observar que todo corpo permanece em repouso ou em movimento 
retilíneo e uniforme, a menos que seja obrigado a modificar seu estado pela ação de 
forças impressas a ele, ou seja, só ocorrerá a deformação dos corpos se houver uma 
força sendo exercida sobre eles (NEWTON), ressaltando ainda que, a distensão do 
objeto elástico é diretamente proporcional à força aplicada sobre ele. De acordo com 
Newton, toda ação corresponde uma reação igual e oposta, ou, as ações mútuas de 
dois corpos entre si são sempre dirigidas em direções contrárias. No caso da prática 
realizada, essa força resultante tem sentido oposto ao deslocamento que o corpo está 
sofrendo. 
O exemplo mais comum para o estudo dessa teoria é a mola. Um sistema massa- 
mola é constituído por uma massa prendida a uma mola que se encontra fixa em um 
suporte. Quanto maior for a massa do corpo, maior a sua inércia. (MACHADO). A 
deformação da mola é proporcional a força aplicada para comprimir e/ou esticar a mola, 
a qual é dada pela lei de Hooke: A intensidade da força elástica (Fel) é proporcional à 
deformação (X): 
F= -k.x 
 
Onde: 
 
F é a força aplicada; 
 
X é a deformação pela mola; 
 
K é a constante elástica da mola. 
 
O sinal negativo na equação acima indica que a força exercida pela mola tem o 
sentido oposto do deslocamento da sua extremidade livre A constante elástica da mola 
depende de suas características físicas, de ser mais ou menos rígida e a unidade é 
5 
Newton por metro (N/m). Assim sendo, o objetivo desse trabalho é estudar o 
comportamento da força eletrostática e assim, obter a constante elástica de molas. 
2. Objetivo 
Este trabalho tinha como objetivo, verificar a relação entre a força resultante, 
massa e aceleração em um movimento de translação. Verificar também a 
decomposição de forças em um plano inclinado. Assim estudar o comportamento da 
força elástica e obter a constante elástica de molas. 
3. Materiais e Métodos 
 Tripé estrela com haste 
 Suporte para mola 
 5 massas com mesmo peso cada 
 Molas 
 Sistemas de molas 
 Trena 
Iniciou-se a experimentação coletando o comprimento das molas e aferindo a 
massa do peso utilizado. 
Mola 1 (M1) = 8,5cm 
Mola 2 (M2) = 11,5cm 
A prática comportou a adição dos cinco pesos na extremidade das molas e para 
cada peso acrescido a medida foi registrada, conforme representado na Figura 1. 
Figura 1: pesos adicionados nas extremidades das molas 
Mola 1 (cinco pesos) Mola 2 (cinco pesos) 
 
Fonte: fotografia registrada pelas próprias autoras 
6 
4. Resultados e discussões 
Ao colocar a mola foi adicionado os pesos nas respectivas molas, conforme 
adicionou-se o peso notou-se um aumento no comprimento da Mola 1, dados 
registrados na tabela 1: 
Tabela 1: Mola 1 comprimento inicial de 8,5 cm. 
 
 Peso 1 Peso 2 Peso 3 Peso 4 Peso 5 
Comprimento 16,0 cm 23,5 cm 30,0 cm 36,0 cm 43,4 cm 
Fonte: elabora pelos próprios alunos. 
O mesmo efeito foi observado na Mola 2 representado na tabela 2: 
Tabela 2: Mola 1 comprimento inicial de 11,5 
 
 Peso 1 Peso 2 Peso 3 Peso 4 Peso 5 
Comprimento 13,0 cm 15,3 cm 17,5 cm 19,8 cm 21,5 cm 
Fonte: elabora pelas próprias autoras. 
Em posse do comprimento das molas e dos pesos anexados à mola, permitiu-se 
calcular a Força Peso que relaciona a massa para os cinco (5) pesos acrescidos na 
extremidade com a aceleração. Na tabela 3 contém a total dos pesos em cada momento 
do experimento. 
Tabela 3: Massa dos pesos utilizados no experimento em gramas. 
 
Massa 1 50,6 g 
Massa 2 101,2 g 
Massa 3 151,8 g 
Massa 4 202,4 g 
Massa 5 253,0 g 
Fonte: elabora pelas próprias autoras. 
 
 
A Força Peso (F) é definida como sendo o produto da massa (m) e da aceleração 
da gravidade (g) (F = m.g), em que o valor adotado é igual g = 9,8 m/s2 , sendo assim 
o valor que melhor se aproxima para a cidade de Uberaba. 
Logo, obtém-se para ambas as molas: 
Tabela 3: Valor da força peso para ambas as molas. 
 
 
F1 = m1 . g → F1 = (50,6) . (9,8) 
F1 = 495,9 N 
F2 = m2 . g → F2 = (101,2) . (9,8) 
F2 = 991,8 N 
F3 = m3 . g → F3 = (151,8) . (9,8) 
F3 = 1487,6 N 
F4 = m4 . g → F4 = (202,4) . (9,8) 
F4 = 1983,5 N 
7 
 
 
Fonte: elabora pelas próprias autoras. 
Ao estendermos o entendimento sobre as características das molas 
evidenciamos a possibilidade em calcular a Força Elástica ou Força Restauradora, 
definida pela capacidade em restaurar a mola comprimida ou esticada para seu estado 
relaxado. 
Em que a Força de uma mola é proporcional ao deslocamento (d) da extremidade 
livre a partir da posição que ocupa quando a mola está no estado relaxado. A força 
elástica é dada por: F = - Kd (Lei de Hooke). 
Considerando que a (F) foi obtida através da Força Peso (F= m.g) a equação 
permite calcular (-K), o sinal negativo indica que o sentido da força elástica é sempre o 
oposto ao sentido do deslocamento da extremidade livre da mola, com isso: −𝐾 = 
𝐹 .(𝑁)
 
∆𝑋 (𝑀) 
 
As variações de Δx (m) para as Molas estão definidas na tabela 4. 
 
Tabela 4: Variação de Δx = (Xf - X0) 
 
Mola 1 Mola 2 
Δx1 = 0,160 (m) Δx1 = 0,130 (m) 
Δx2 = 0,235 (m) Δx2 = 0,153 (m) 
Δx3 = 0,300 (m) Δx3 = 0,175 (m) 
Δx4 = 0,360 (m) Δx4 = 0,198 (m) 
Δx5 = 0,436 (m) Δx5 = 0,215 (m) 
Fonte: elabora pelas própriasautoras. 
 
Após os dados acimas obtidos conseguimos obter os valores da constante 
elástica para cada massa, esses valores estão na tabela 5. 
F5 = m5 . g → F5 = (253,0) . (9,8) 
F5 = 2479,4 N 
8 
 
0.5 
0.45 
0.4 
0.35 
0.3 
0.25 
0.2 
0.15 
0.1 
0.05 
 
Series1 
0 500 1000 1500 
Força elástica 
2000 2500 3000 
Tabela 5: Valores das constantes elásticas. 
 
M1→ -K = 495,9 = 3099,4 N/m 
0,160 
M1→ -K = 495,9 = 3814,6 N/m 
0,130 
M2→ -K = 991,8 = 4220,4 N/m 
0,235 
M2→ -K = 991,8 = 6482,4 N/m 
0,153 
M3→ -K = 1487,6= 4958,7 N/m 
0,300 
M3→ -K = 1487,6 = 8500,6 N/m 
0,175 
M4→ -K = 1983,5= 5509,7 N/m 
0,360 
M4→ -K = 1983,5 = 10017,7 N/m 
0,198 
M5→ -K = 2479,4 = 5712,9 N/m 
0,436 
M5→ -K = 2479,4 = 11532,1 N/m 
0,215 
Fonte: elabora pelas próprias autoras. 
 
Tais dados permitem o esboço em gráfico (Força Peso) caracterizado pela 
relação de aumento gradativo da intensidade da força aplicada, que possibilita um 
aumento na deformação da mola, esses graficos estão presentes nas figuras 2 e 3. 
Figura 2: Relação Força Peso para a Mola 1 
 
 
 
 0.4 34 
 0. 36 
 
 0. 3 
 0.2 35 
0. 16 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: elabora pelas próprias autoras. 
V
ar
ia
çõ
es
 d
e 
Δ
x 
9 
Figura 3: Relação força peso para a mola 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: elabora pelas próprias autoras. 
 
Ao observarmos os gráficos esboçados identificamos a relação de constância 
entre a força exercida pela deformidade da mola e que a K (constante elástica) é uma 
medida de rigidez da mola, logo, quanto maior K mais rígida é a mola, ou seja; maior 
é a força exercida pela mola para um dado deslocamento. 
Analisando os dados obtidos para a Mola 1 e Mola 2 evidencia-se a 
necessidade em determinar a rigidez da mola e sua elasticidade que determinam sua 
capacidade de deformação. 
Os parâmetros utilizados relacionam as forças que se interagem, mais 
precisamente a força elástica definida pela Lei de Hooke a deformidade para a mola 
1 é maior que a deformidade da mola 2 conforme observado no gráfico contidos nas 
figuras 2 e 3, o que se justifica talvez pela rigidez das molas, ora a mola 1 é menos 
rígida que a mola 2. 
Vale ressaltar que a mola 2 é constituída por 3 molas em paralelo, tal 
configuração não altera a deformação sofrida por uma única mola. 
 
0.25 
0.1 
0.2 0.175 
53 
0.15 
 
0.1 
Series1 
0.05 
 
 
 1000 2000 3000 
Força elastica 
0.13 
0.1 
98 
0.215 
va
ri
aç
õ
es
 d
e 
Δ
x 
10 
6.Conclusão 
Considerando os dados obtidos no experimentos foi observado que a 
força esta relacionada com a deformidade da mola, a mola que possui menor 
deformidade possui maior força. Além disso, podemos observar que a mola 
maior, mais grossa obteve maior deformidade que a mola mais fina e com 
espasamentos menores em relação a mola mais grossa. Outrossim, tinhamos 
um conjunto de molas, contido por três molas finas e concluimos que nao tem 
como saber a deformidade e peso individual para cada. Porque, temos a força 
peso para baixo e a força gravitacional para cima, logo teremos uma força 
resultante e o valor de cada mola será o encontrado para a força resultante. 
11 
6.Referencias 
 
(1) BLOG DA ENGENHARIA. Lei de Hooke. 2012. Disponível em: 
<https://engenharia360.com/lei-de-hooke/> Acesso em: 2 de nov. de 2019. 
 
(2) GOMES, Benedito Bráulio Pinheiro; et al. Lei de Hooke. Universidade Federal de 
Pernambuco.2015. 
(3) MACHADO, Nuno. As leis de Newton. Disponível em: <http://www.aulas-fisica- 
quimica.com/9f_15.html> Acesso em: 2 de nov. de 2019.