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O documento foi escrito por 4 alunos da universidade Federal do sul e sudeste do Pará
Tipologia: Trabalhos
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Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará Instituto de Ciências Exatas Faculdade de Química Disciplina: Laboratório de Física
Lei de Hooke
PROFESSORA: Dra^ Camila Sitko
Brenda Thalita Paiva Carneiro/
Jose Airton de Sousa Junior/
Sandy dos Santos Rocha/
Thamyres Torres dos Santos/
Marabá 2019
X: Deformação da mola (m)
L: Comprimento final (m)
L 0 : Comprimento original (m)
Um fator importante consiste em perceber que, a força elástica é diretamente proporcional, tanto à constante elástica quanto à deformação sofrida pela mola. Perceptível quando: quanto mais esticamos a mola, mais difícil esticá-la, uma vez que a sua deformação se torna cada vez maior. Observe o esquema da Figura 1 abaixo:
Figura 1: Esquema da deformação da mola.
Para a deformação ser duas vezes maior que a anterior, a força elástica exercida pela mola é duplicada.
Já a energia potencial elástica é igual ao trabalho da força elástica que a mola exerce sobre um corpo.
Como o valor do trabalho da força elástica é igual, em módulo, a área do gráfico Fel X d (área do triângulo), teremos na Figura 2 o seguinte.
Figura 2: Gráfico de Força elástica x área do triângulo.
Figura 5:
Então, como Tfe = Epe a fórmula para o cálculo da força elástica será:
Figura 6: K: Constante elástica da mola (N/m)
X: Deformação da mola (m)
Epe: Energia Potencial elástica (J)
Quanto maior for o valor da constante elástica da mola e a sua deformação, maior será a energia armazenada no corpo (Epe). (Rosimar,2018)
2. MATERIAIS E MÉTODOS Base de suporte, regulável Varinha de suporte, aço 18/8, l = 600 mm, d = 10 mm Grampo Porta-massas para pesos com ranhura, 10 g Massa de cor preta, com ranhura, 10 g Massa de cor preta, com ranhura, 50 g Mola helicoidal, 3 N/m Mola helicoidal, 20 N/m
Tabela 1: Valores obtidos nas respectivas unidades para a mola 1 Massa (kg) Peso (N) Δl da mola (m) K da mola(N/m)
0,01 0,098 0,031 3, 0.02 0,196 0,062 3, 0,03 0,294 0,092 3, 0,04 0,392 0 ,126 3, 0,05 0,49 0,16 3,
Cálculos da constante elástica (K) da mola 01 nas respectivas massas:
0,01kg 0,02kg 0,03kg 0,04kg 0,05kg
Média geral da constante elástica (K):
𝑥̅ = ∑ 𝑛^ 𝑥𝑖
𝑥̅ = 16,13 5
𝑥̅ = 3,
Tabela 2: Valores obtidos nas respectivas unidades para a mola 2. Massa (kg) Peso (N) Δl da mola (m) K da mola(N/m)
k = F X k = 0, 098 N 0,0 31 m
k= 3, 61 N/m
k = F X k = 0,0,196N 0, 062 m k= 3,16 N/m
k = F X k = 0, 294 N 0, 092 2 m k= 3,1 9 N/m
k = F X k = 0, 392 N 0, 126 m k= 3,1 1 N/m
k = F X k = 0, 49 N 0, 16 m k= 3, 06 N/m
0,0 5 0, 49 0,0 24 20, 0 , 1 0, 98 0,0 5 19, 0, 15 1,47 0,0 75 19, 0, 2 1,98 0, 101 19,
Cálculos da constante elástica (K) da mola 02 nas respectivas massas:
0,05 kg 0,1 kg 0,15 kg 0,2 kg
Cálculo da média geral da constante elástica (k) da mola 02:
𝑥̅ = ∑ 𝑥 𝑛𝑖
𝑥̅ = 79,01 4
𝑥̅ = 19,
y = 3,1089x + 0, R² = 0,
0
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0 0,05 0,1 0,
Força Peso (N)
Variação do deslocamento (m)
Série Linear (Série1)
k = F X k = 0, 49 N 0, 024 m k= 20,41N/m
k = F X k = 0, 98 N 0, 05 m k= 19,6 N/m
k = F X k = 1,47 N 0,0 75 m k= 19,6 N/m
k = F X k = 1,96 N 0,101 m k= 19,40 N/m
Outro ponto analisado é que após a realização do experimento a mola não ultrapassou seu limite de elasticidade, uma vez que, ao serem retirados os pesos, a mola retornou para a posição inicial. Diante das informações atingidas chegamos à conclusão que é evidente que as molas manuseadas na pratica obedecem a Lei de Hooke, pois quando distorcidas com peso diferente, elas assumes elongações diferente. Toda mola tem o seu valor próprio de constante elástica, sendo esta uma característica inerente sua, que pode ser obtida sem muita dificuldade através do experimento realizado.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, c2009 vol 2;
HELERBROCK, Rafael. Lei de Hooke. Alunos online , 2019. Disponível em:< https://alunosonline.uol.com.br/fisica/lei-hooke.html>. Acesso em: 14 de out. de 2019.
GOUVEIA, Rosimar. Energia potencial elástica. Toda matéria , 2018. Disponível em:< https://www.todamateria.com.br/energia-potencial-elastica/ >. Acesso em: 15 de out. de
