LEI DE HOOK

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LABORATÓRIO DE FÍSICA 
LEI DE HOOKE 
 
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LEI DE HOOKE 
 
LABORATÓRIO DE FÍSICA 
LEI DE HOOKE 
Fabio Roberto Lemos 201611242
FASE 1 – LEI DE HOOKE 
 
 
1. Preencha a tabela 1 abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. 
 
	n 
	X0 (m) 
	Xn (m) 
	ΔX = Xn - X0 (m) 
	Fn (N) 
	0 
	0,027 
	0,034- 
	0,007 
	0,2256 
	
	
	
	
	
	1 
	0,027 
	0,05 
	0,023 
	0,7161 
	2 
	0,027 
	0,068 
	0,044
	1,2069
	3 
	0,027 
	0,084 
	0,059
	1,6973
	4 
	0,027 
	0,101 
	0,074 
	2,1965
 
 
Onde: 
 
F = Força aplicada (N) 
 
K = Constante elástica da mola (N/m) 
 
∆X = Alongamento ou deformação da mola (m) quando submetida a ação dos pesos 
A força aplicada neste experimento é a força peso, que é o produto da massa dos discos que estão na mola pela aceleração da gravidade (9,81 m/s²). 
 
 
Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica da mola M1 
 
 
 
𝑘𝑀1 =29,56N/m 
 
 
 
2. Esboce o gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) para cada uma das molas utilizadas no experimento. Qual a função matemática representada no gráfico? 
Os graficos representão funções 
linear
.
 
 
0
0
,
01
0
,
02
0
,
03
04
0
,
,
0
05
06
,
0
0
,
07
0
,
08
0,2256
0,7161
1,2066
1,6971
2,1876
ALONGAMENTO (M)
FORÇA(N)
GRAGICO FORÇA ELONGAMENTO
 
 
 
3. O que representa o coeficiente angular (ou declividade) do gráfico F versus ∆X? 
Resposta
 O gráfico representa o alongamento da mola, conforme é acrescentado mais peso.
 
 
 
4. Com base em suas medições e observações, verifique a validade da seguinte afirmação: “As forças deformantes são proporcionais às deformações produzidas, ou seja, F é proporcional a ∆x.”. 
Resposta
Não são proporcionais pois, o valor de coeficiente da mola muda conforme o modelo de mola e o peso aplicado. 
 
5. Qual mola possui a maior constante elástica? Compare seus resultados! 
 
 
 
MOLA 2 
 
FASE 2 – ASSOCIAIÃO DE MOLAS EM SÉRIE 
 
 
1. Preencha a tabela abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. 
 
 
	n 
	X0 (m) 
	Xn (m) 
	ΔX = Xn - X0 (m) 
	Fn (N) 
	0 
	0,105 
	0,118 
	0,013 
	0,2256 
	
	
	
	
	
	1 
	0,105 
	0,145 
	0,046
	0,7162
	2 
	0,105 
	0,174 
	0,069
	1,2067
	3 
	0,105 
	0,203 
	0,98
	1,697
	4 
	ENCOSTOU NO SOLO 
	
	
 
Tabela 2 – Dados experimentais de associação de molas em série 
 
A equação da Lei de Hooke é utilizada para calcular a constante elástica do conjunto de molas: 
 
 
𝐹 = 𝑘𝑟 ∆𝑥𝑟 
Onde: 
 
 
 
F = Força aplicada (N) 
 
Kr = Constante elástica do conjunto de molas em série (N/m) 
 
∆Xr = Alongamento ou deformação do conjunto de molas (m) quando submetida a ação dos pesos 
 
 
A força aplicada neste experimento é a força peso, que é o produto da massa dos discos que estão no conjunto de molas pela aceleração da gravidade (9,81 m/s²). 
te dos resultados obtidos, calcule a constante elástica do conjunto de molas M1 e M2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
É possível também relacionar as constantes de cada uma das molas do conjunto em série: 
 	
Como a mesma força atua em cada mola e as deformações estão relacionadas por: 
 
 
Então: 
 
 
 
 
Onde: 
 
Kr = Constante elástica do conjunto de molas em série (N/m) 
K1 = Constante elástica da mola M1 (N/m) 
K2 = Constante elástica da mola M2 (N/m) 
Utilize as constantes elásticas das molas obtidas da parte I do experimento, recalcule a constante elástica do conjunto de molas em série M1 e M2. 
 	 	 	1/kr=1/29,56257+1/4127604=29,5623N/m 
 
𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) =29,5623N/m 
 
 
2. Os resultados obtidos para a constante elástica do conjunto em série foram os mesmos para as duas formas de cálculo? Resposta 
3. Sim o resultado se repetiu na constante elastica da primeira mola então k1=kr12 
 
 
 
4. Esboce o gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) para cada conjunto de molas em série. Qual a função matemática representada no gráfico? 
Função linear
 
 
0
0
,
02
0
,
04
06
0
,
,
08
0
1
,
0
0
,
12
0
,
14
0,22563
0,71613
1,20663
1,69713
2,18763
Elongamento (m)
Força(N)
Grafico F x Alongamento 
 
 
 
5. A constante k é a mesma para qualquer conjunto em série? Em caso negativo, qual conjunto obteve a maior constante elástica resultante? 
Não. A maior contante elastica pertence ao conjunto de mola 2 e 3 = 3 e 2. 
 
 
 
6. Comente sobre a relação entre as constantes das molas obtidas na parte I deste roteiro e os resultados das configurações em série. 
 
A constante elastica com apenas uma mola se mostrou maior trazendo assim um alongamento menor ao conjunto ja no combinado de molas o k foi menor mostrando um alongamento da mola maior com relação ao primeiro experimento 
.FASE 3 – ASSOCIAIÃO DE MOLAS EM PARALELA 
 
 
 
 
1. Preencha a tabela abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. 
 
 
	n 
	X0 (m) 
	Xn (m) 
	ΔX = Xn - X0 (m) 
	Fn (N) 
	0 
	0,027 
	0,029 
	0,002 
	0,2256 
	1 
	 
0,027 
	0,033 
	0,006 
	0,7161 
	2 
	0,027 
	0,037 
	0,01 
	1,2066 
	3 
	0,027 
	0,041 
	0,041 
	1,6971 
	
	
	
	
	
	4 
	0,027 
	0,045 
	0,045 
	2,18763 
 
Tabela 3 – Dados experimentais de associação de molas em paralelo 
 
A equação da Lei de Hooke é utilizada para calcular a constante elástica do conjunto de molas: 
𝐹 = 𝑘𝑟 ∆𝑥𝑟 
Onde: 
 
 
 
F = Força aplicada (N) 
 
Kr = Constante elástica do conjunto de molas em paralelo (N/m) 
 
∆Xr = Alongamento ou deformação do conjunto de molas (m) quando submetida a ação dos pesos 
 
 
A força aplicada neste experimento é a força peso, que é o produto da massa dos discos que estão no conjunto de molas pela aceleração da gravidade (9,81 m/s²). 
𝐹 = 𝑚 𝑔 
Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica do conjunto de molas 
M1 e M2. 
𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) =17,90325N/m 
É possível também relacionar as constantes de cada uma das molas do conjunto em paralelo: 
 
𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀1 ∴ 𝐹1 = 𝑘1 ∆𝑥1 
𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀2 ∴ 𝐹2 = 𝑘2 ∆𝑥2 
 
 
 
Pela resultante de forças, é possível inferir que: 
 
 
 
𝐹𝑟 = 𝐹1 + 𝐹2 
 
 
 
Então: 
 
 
 
𝑘𝑟∆𝑥𝑟 = 𝑘1∆𝑥1 + 𝑘2∆𝑥2 
 
 
 
Onde: 
 
Kr = Constante elástica do conjunto de molas em paralelo (N/m) 
K1 = Constante elástica da mola M1 (N/m) K2 = Constante elástica da mola M2 (N/m) 
∆Xr = Alongamento ou deformação do conjunto de molas (m) quando submetida a ação dos pesos 
∆X1 = Alongamento ou deformação da mola M1 (m) quando submetida a ação dos pesos 
∆X2 = Alongamento ou deformação da mola M2 (m) quando submetida a ação dos pesos 
 
 
Como as deformações das molas e do conjunto são as mesmas, pode-se inferir que: 
𝑘𝑟 = 𝑘1 + 𝑘2 
 
 
 
Utilize as constantes elásticas das molas obtidas da parte I do experimento, recalcule a constante elástica do conjunto de molas em paralelo M1 e M2. 
 
 
𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2) =29,56257+41,27604=70,83861N/m 
 
 
2. Os resultados obtidos para a constante elástica do conjunto em paralelo foram os mesmos para as duas formas de cálculo? 
Não 
 
 
 
3. Esboce o gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) para cada conjunto de molas em paralelo. Qual a função matemática representada no gráfico? 
Função reta 
 
0
0,002
0,004
0,006
0,008
01
,
0
0,012
0,014
0,016
0,018
02
,
0
0,22563
0,71613
1,20663
1,69713
2,18763
F x Alongamento
 
 
 
4. A constante k é a mesma para qualquer conjunto em paralelo? Em caso negativo, qual conjunto obteve a maior constante elástica resultante? Não, mas por pouca diferença entre elas (em torno de 3N/m). A maior constate esta no conjunto 1 e 3. 
 
 
 
5. Comente sobre a relação entre as constantes das molas obtidas na parte I deste roteiro e os resultados das configurações em paralelo. 
 
Elas tem valores muito proximo com a soma das constantes do primeiro experimento praticamente tem equivalencia 
.
6. Preencha a tabela abaixo com os dados encontrados durante esta fase do experimento. 
 
 
	n 
	X0 (m) 
	Xn (m) 
	ΔX = Xn - X0 (m) 
	Fn (N) 
	0 
	0,027 
	0,029 
	0,002 
	0,2256 
	
	
	
	
	
	1 
	 
0,027 
	0,033 
	0,006 
	0,7161 
	2 
	0,027 
	0,037 
	0,01 
	1,2066 
	3 
	0,027 
	0,041 
	0,041 
	1,6971 
	4 
	0,027 
	0,045 
	0,045 
	2,18763 
 
Tabela 4 – Dados experimentais de associaçãode 3 molas em paralelo 
 
 
 
 
 
A equação da Lei de Hooke é utilizada para calcular a constante elástica do conjunto de molas: 
𝐹 = 𝑘𝑟 ∆𝑥𝑟 
 
 
 
Onde: 
 
 
 
F = Força aplicada (N) 
 
Kr = Constante elástica do conjunto de molas em paralelo (N/m) 
 
∆Xr = Alongamento ou deformação do conjunto de molas (m) quando submetida a ação dos pesos 
 
 
A força aplicada neste experimento é a força peso, que é o produto da massa dos discos que estão no conjunto de molas pela aceleração da gravidade (9,81 m/s²). 
𝐹 = 𝑚 𝑔 
Diante dos resultados obtidos, calcule a constante elástica do conjunto de molas M1 , M2 e M3. 
𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2→𝑀3) =119,355N/m 
 
 
É possível também relacionar as constantes de cada uma das molas do conjunto em paralelo: 
𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀1 ∴ 𝐹1 = 𝑘1 ∆𝑥1 
𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀2 ∴ 𝐹2 = 𝑘2 ∆𝑥2 
𝑀𝑜𝑙𝑎 𝑀3 ∴ 𝐹3 = 𝑘3 ∆𝑥3 
 
 
 
Pela resultante de forças, é possível inferir que: 
 
 
 
𝐹𝑟 = 𝐹1 + 𝐹2 + 𝐹3 
 
 
 
 
Então: 
 
 
 
𝑘𝑟∆𝑥𝑟 = 𝑘1∆𝑥1 + 𝑘2∆𝑥2 + 𝑘3∆𝑥3 
 
 
 
 
 
Onde: 
 
 
 
Kr = Constante elástica do conjunto de molas em paralelo (N/m) 
K1 = Constante elástica da mola M1 (N/m) 
K2 = Constante elástica da mola M2 (N/m) 
K3 = Constante elástica da mola M3 (N/m) 
∆Xr = Alongamento ou deformação do conjunto de molas (m) quando submetida a ação dos pesos 
∆X1 = Alongamento ou deformação da mola M1 (m) quando submetida a ação dos pesos 
∆X2 = Alongamento ou deformação da mola M2 (m) quando submetida a ação dos pesos 
∆X3 = Alongamento ou deformação da mola M3 (m) quando submetida a ação dos pesos 
 
 
Como as deformações das molas e do conjunto são as mesmas, pode-se inferir que: 
𝑘𝑟 = 𝑘1 + 𝑘2 + 𝑘3 
 
 
 
Utilize as constantes elásticas das molas obtidas da parte I do experimento, recalcule a constante elástica do conjunto de molas em paralelo M1, M2 e M3. 
	32,23286+45,126+37,605=114,963857N/m 
𝑘𝑟(𝑀1→𝑀2→𝑀3) = 
 
 
7. Os resultados obtidos para a constante elástica do conjunto em paralelo foram os mesmos para as duas formas de cálculo? SIM 
 
 
 
8. Esboce o gráfico da força aplicada (F) versus deformação da mola (∆X) para o conjunto de molas em paralelo. Qual a função matemática representada no gráfico? 
 
0
0,002
0,004
0,006
0,008
01
,
0
0,012
0,014
0,016
0,018
02
,
0
0,22563
0,71613
1,20663
1,69713
2,18763
F x Alongamento
Função reta 
 
 
9. A constante k é a mesma para o conjunto em paralelo com duas molas e o conjunto em paralelo com três molas? Em caso negativo, qual conjunto obteve a maior constante elástica resultante? O que é possível concluir? 
 
 Não . A constante elastica maior foi no conjunto com as 3 molas em paralelo , pois seus valores de constante se somam e reduzem o alongamento.Um modo efetivo de manter a constante da mola seria fazelas em paralelo , mesmo sendo em 2 em paralelo ainda sim ficaram mais resistente que 2 em sequencia . 
1
 
ALGETEC
 
–
 
SOLUÇÕES
 
TECNOLÓGICAS
 
EM
 
EDUCAÇÃO
 
CEP:
 
40260
-
215
 
Fone:
 
71
 
3272
-
3504
 
E
-
mail:
 
contato@algetec.com.br
 
|
 
Site:
 
www.algetec.com.b
r
 
 
1
 
ALGETEC
 
–
 
SOLUÇÕES
 
TECNOLÓGICAS
 
EM
 
EDUCAÇÃO
 
CEP:
 
40260
-
215
 
Fone:
 
71
 
3272
-
3504
 
E
-
mail:
 
contato@algetec.com.br
 
|
 
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r
 
 
1
 
ALGETEC
 
–
 
SOLUÇÕES
 
TECNOLÓGICAS
 
EM
 
EDUCAÇÃO
 
CEP:
 
40260
-
215
 
Fone:
 
71
 
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-
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E
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