Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Centro de Ciências e Tecnologia – CCT Unidade Acadêmica de Física – UAF 3º Experimento: coeficiente de elasticidade de molas Disciplina: Física Experimental I – Turma 11 Professor: Jossyl Amorim Aluno: Luiz Rodolpho Borba Miguel – Matrícula: 118210687 Curso: Eng. Civil Campina Grande – PB Abril/2021 1. INTRODUÇÃO 1.1. OBJETIVO Este relatório tem por objetivo determinar o comportamento da elongação de uma mola suspensa em função do peso pendurado em sua extremidade livre. E a partir de então será possível realizar algumas análises com base nos resultados obtidos. 1.2 MATERIAL Figuras ilustrativas do fenômeno físico e dados coletados pelo professor. 1.3 MONTAGEM ORIGINAL 2. PROCEDIMENTO E ANÁLISES. 2.1 PROCEDIMENTOS O professor, em laboratório, com os materiais necessários como no esquema mostrado acima, pendurou uma mola na posição vertical e na extremidade de baixo foi conectada uma bandeja de peso desprezível, conforme a figura 1 abaixo mostra. Após isso, foi colocado um peso P sobre a bandeja e com isso a mola foi alongada pela quantidade x, como é mostrado na figura 2 abaixo. figura 1 figura 2 Nesse caso, a relação entre o peso P colocado sobre a bandeja e a distância x do alongamento da mola é conhecida como Lei de Hooke (P=k·x) que será analisada. 2.2 DADOS COLETADOS Para esse experimento, o professor aumentou o peso P sobre a bandeja de 15 em 15 gf. Assim a elongação da mola aumentou e os dados foram coletados e registrados na tabela 1. 1 2 3 4 5 6 7 P(gf) 15 30 45 60 75 90 105 X(cm) 6,5 12,5 19,5 26,5 31,5 39,0 45,5 Tabela 1. Desse modo, com os dados da tabela acima, foi possível traçar um gráfico em papel milimetrado de P em função de x e com isso determinar seus parâmetros. Gráfico 1 Ainda sobre este gráfico, pode-se obter os seguintes parâmetros: Y = 2,14x + 3,25 3. CONCLUSÃO Ao final do experimento é possível afirmar que o objetivo dele foi alcançado, tendo em vista que foi possível determinar a elongação de uma mola suspensa em função do peso que foi conectado em sua extremidade livre. Assim, foi um passo importante para a análise da veracidade da Lei de Hooke (P=kx) que é fundamental para cálculos desse tipo. Com base no gráfico feito em papel milimetrado pode-se afirmar que a função descrita por ele é do tipo X = a + b, assim é visível que o melhor modelo matemático é: P = ax + b, pois b ≠ 0. Ainda sobre o gráfico, pode-se afirmar que é possível que a reta passe pela origem, logicamente, deve-se levar em conta os erros sistemáticos, pois a elongação da mola é diretamente proporcional a força aplicada na sua extremidade como afirma a equação: X = IF Obedecendo a Lei de Hooke (e convertendo P e X para o SI), temos que: K= 2,2 N/m. 4. ANEXOS Módulo da escala em X: mx = 𝐿𝑥 𝑋𝑓−𝑋𝑖 mx = 150𝑚𝑚 (45,5−0)𝑐𝑚 mx = 3,296... mx = 3 mm/cm Equação da escala em X: 𝑙𝑥 = 𝑚𝑥(𝑥 − 𝑥𝑖)Digite a equação aqui. lx= 3x Passo e degrau da escala em X: 𝛥𝑙𝑥 = 30𝑚𝑚 𝛥𝑙𝑥 = 3 ∙ 𝛥𝑙𝑥 30mm = 3mm/cm 𝛥𝑥 = 10𝑐𝑚 Módulo da escala em Y: my = 𝐿𝑦 𝑌𝑓−𝑌𝑖 my = 100𝑚𝑚 (105−0)𝑔𝑓 my = 0,952... my = 1 mm/gf Equação da escala em Y: 𝑙𝑦 = 𝑚𝑦 (𝑦 − 𝑦𝑖) ly = y Passo e degrau e escala em Y: 𝛥𝑙𝑦 = 20 𝑚𝑚 𝛥𝑙𝑦 = 1 ∙ 𝛥𝑙𝑦 1 mm/gf ∆y = 20 gf Parâmetros da função: tomando como base os pontos (12,5 , 30) e (19,5, 45) 𝑎 = (𝑌2 − 𝑌1) (𝑋2 − 𝑋1) = 2,14 𝑏 = 𝑌1 − 𝑎𝑥1 = 3,25
Compartilhar