Relatório - Fisica II - Força Elástica

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RELATÓRIO DE FÍSICA GERAL E EXPRIMENTAL II
“Força elástica e Lei de Hook”
Alunos: xxxxxxxxxxxxx
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Curso: Engenharia Civil
Disciplina: Física Geral e Experimental II
Professor: MSc. João Matheus de Oliveira Silveira
• Introdução:
Um pêndulo simples consiste de um fio leve e inextensível de comprimento L, tendo na extremidade inferior, por exemplo, uma esfera de massa m; a extremidade superior é fixada em um ponto, tal que ele possa oscilar livremente (resistência do ar desprezível), com amplitudes pequenas (recomendada a abertura de um ângulo de 0 a 5°). O pêndulo simples é muito utilizado para medição do tempo. O cientista italiano Galileu Galilei que foi um dos primeiros a perceber a independência do pêndulo simples com a amplitude, e assim construiu os primeiros relógios de pêndulo.
No presente experimento foram utilizados os seguintes materiais: 
Suporte com três sapatas niveladoras e sua correspondente haste de sustentação com garra, três molas, elástico descartável, três anilhas, com diferentes pesos, balança e uma trena:
 
• Objetivos:
Encontrar a constante elástica para as molas, utilizando a Lei de Hook
• Procedimento experimental:
Para realização deste experimento, primeiramente, com o auxílio da balança de precisão, deve-se medir a massa das anilhas, bem como a massa do suporte utilizado para comportar as mesmas, após isso com uso de uma trena, definindo o zero da escala de medida como o topo da mola, são obtidos os tamanhos das molas em seu estado natural, no caso do elástico, o suporte para as anilhas é colocado para que se possa obter sua medida “sem deformação”, após obter todas as medidas dos objetos em seu formato natural, conecta-se o suporte com uma anilha a cada mola e ao elástico para obter seu tamanho após a deformação, repete-se esse mesmo procedimento com 2 anilhas no suporte e também com 3 anilhas, após obter todas as medidas é possível calcular a constante elástica de cada mola e também do elástico.
• Resultados e Análises
Foram obtidos os seguintes resultados: 
Massa do suporte e das anilhas: 
	Objeto
	Massa (kg)
	Suporte
	0,0182
	Anilha 1
	0,0050
	Anilha 2
	0,0500
	Anilha 3
	0,0500
Tamanho das molas e deformações:
	
Objeto
	
Comprimento sem deformação (l0)
	
Suporte + anilha 1
	
Suporte + anilhas 1 e 2
	
Suporte + anilhas 1, 2 e 3
	Mola Amarela
	10,11 cm
	13,8 cm
	16,4 cm
	18,8 cm
	Mola Vermelha
	9,8 cm
	13,3 cm
	15,8 cm
	18,5 cm
	Mola Preta
	9,6 cm
	13,3 cm
	15,9 cm
	18,5 cm
	Elástico
	7 cm
	7,2 cm
	7,4 cm
	7,7 cm
Com esses resultados é possível obter a constante elástica das molas e do elástico utilizando a Lei de Hook.
Como a única força que atua sobre os cospos é a força peso, pode-se dizer que a força elástica é igual a força peso (, dada essa igualdade pode-se calcular a constante elástica dos corpos:
Como , isolando k (constante elástica), tem-se que:
k = , onde: 
k: constante elástica; 
m: massa dos suportes e anilhas; 
: gravidade
: deformação (l – l0).
Aplicando esta fórmula aos resultados obtidos, é possível calcular a constante de cada corpo em cada situação:
• Mola amarela: 
Com o suporte e anilha um:
k = k = k = 0,0614 N/cm
Com o suporte e anilhas um e dois:
k = k = k = 0,1139 N/cm
Com suporte e anilhas um, dois e três:
k = k = k = 0,1388 N/cm
Fazendo a média aritmética das constantes elásticas obtidas, temos que a constante elástica média da mola amarela é: 
∆k = ∆k = 0,1047
• Mola vermelha: 
Com o suporte e anilha um:
k = k = k = 0,0650 N/cm
Com o suporte e anilhas um e dois:
k = k = k = 0,1196 N/cm
Com suporte e anilhas um, dois e três:
k = k = k = 0,1388 N/cm
Fazendo a média aritmética das constantes elásticas obtidas, temos que a constante elástica média da mola amarela é: 
∆k = ∆k = 0,1078
• Mola preta: 
Com o suporte e anilha um:
k = k = k = 0,0614 N/cm
Com o suporte e anilhas um e dois:
k = k = k = 0,1139 N/cm
Com suporte e anilhas um, dois e três:
k = k = k = 0,1357 N/cm
Fazendo a média aritmética das constantes elásticas obtidas, temos que a constante elástica média da mola amarela é: 
∆k = ∆k = 0,1037
• Elástico: 
Com o suporte e anilha um:
k = k = k = 1,1368 N/cm
Com o suporte e anilhas um e dois:
k = k = k = 1,7934 N/cm
Com suporte e anilhas um, dois e três:
k = k = k = 1,7248 N/cm
Fazendo a média aritmética das constantes elásticas obtidas, temos que a constante elástica média da mola amarela é: 
∆k = ∆k = 1,5517
• Conclusão:
Conclui-se que com um equipamento não muito complexo pode-se obter o módulo da aceleração da gravidade em qualquer lugar do planeta, com relação ao experimento, o resultado obtido foi coerente, já que se aproxima do real valor da gravidade na terra que é 9,8 m/s2.
• Referências
https://pt.wikipedia.org/wiki/Aceleração_da_gravidade
https://www.colegioweb.com.br/movimento-vertical-do-projetil-sob-acao-da-gravidade/aceleracao-da-gravidade.html
https://pt.db-city.com/Brasil--S%C3%A3o-Paulo--Ituverava
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/MHS/pendulo.php
https://pt.wikipedia.org/wiki/P%C3%AAndulo