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relatório do experimento sobre a lei de hooke
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Mecânica Tal... – 1º/2017 1
(^1) Licenciatura em Física, Campus Taguatinga, Instituto Federal de Brasília. (^2) Tecnologia em Automação Industrial, Campus Taguatinga, Instituto Federal de Brasília. Resumo. Com o objetivo de estudar a lei de Hooke, o experimento propõe uma aplicação da lei de Hooke para diferentes sistemas de molas para calcular a força elástica do objeto. A partir de dados coletados tornou-se possível concluir que o módulo da força elástica equivale à força aplicada sobre a mola, sendo o produto entre a sua constante elástica e sua deformação. Palavras chave: Lei de Hooke, Força elástica, leis de Newton
1. Introdução A Lei de Hooke é utilizada para calcular a força elástica que é produzida pela deformação de corpos elásticos como por exemplo a mola. Ao comprimir um corpo ou esticá-lo, uma força restauradora tende a fazê-lo voltar ao seu estado original, sendo ela proporcional à deformação sofrida pelo corpo, assim como a constante elástica. Essa força elástica é uma importante aplicação das leis de Newton pois a partir dela é possível compreender a lei da ação e reação de forma mais descomplicada, podendo ser calculada através da seguinte equação: Fe = -k · x Em que Fe é a força elástica, x é a deformação sofrida pela mola e k é a constante elástica e, por ser uma força restauradora é escrita com o sinal negativo. 2. Procedimento Experimental Para realizar o seguinte experimento foi um utilizado um kit experimental composto por:
Após coletar todos os dados os mesmos foram registrados assim como os seus respectivos erros, Essas informações foram colocadas em tabelas que encontram-se em anexo. Com o auxílio desses dados foi possível confeccionar um gráfico da força deformadora (N) em função da deformação (m). Gráfico da mola 1 Posteriormente foi realizada a segunda etapa do experimento, que consiste em um sistema de associação em série de molas. Para isso foram utilizadas duas molas iguais, em que uma fosse agregada à extremidade da outra. Após obter-se o comprimento do composto, foi posta a primeira massa, assim, reproduzindo o procedimento anterior. Segue a ilustração referente à segunda etapa do experimento: O qual tem como seu coeficiente linear 0,004 e seu coeficiente angular 7,5. Da mesma forma foram feitos os demais gráficos para as molas 2 e 3: Gráfico da mola 2 Por fim, para a terceira etapa do experimento foi montado um esquema de associação de molas em paralelo, em que todos os procedimentos anteriores foram realizados novamente. Esse esquema pode ser observado na seguinte ilustração: Em que seu coeficiente linear é 0,098 e seu coeficiente angular é 12, Gráfico da mola 3
E através de um ajuste linear, calcular a sua constante elástica sendo ela -12,6N/m. Nota-se que o valor da constante é reduzido em relação aos valores encontrados para as as molas individuais, além de que a mola equivalente a esse sistema é menos rígida e mais deformável. Diferente de um sistema de associação de molas em paralelo, o qual a rigidez da mola equivalente à essa associação fica quatro vezes Ao calcular a constante elástica do sistema temos 147N/m, o que condiz com o que foi mencionado anteriormente. Conclusão Apesar de algumas irregularidades notáveis na coleta de dados observadas nos gráficos, ainda é plausível dizer que de acordo com os resultados obtidos o, experimento condiz com a Lei de Hooke, estando de acordo com o que foi abordado anteriormente na parte teórica do estudo. Sendo assim, é admissível concluir que o módulo da força elástica equivale à força aplicada sobre a mola, sendo o produto entre a sua constante elástica e sua deformação. Referências [1] Lei de Hooke: força elástica. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/lei-hooke.ht m Último acesso em 27/01/ [2] Associação de molas. Disponível em: https://fisicaevestibular.com.br/novo/mecanica/dinami ca/mhs/associacao-de-molas/ Último acesso em: 27/01/ [3] Roteiro: Força de atrito. Disponível em: EXPERIMENTO V - LEI DE HOOKE..pdf Último acesso em: 27/01/2023. Mecânica Tal... – 1º/2017 4 Mola 1 Massa (kg) Peso (N) Erro peso (N) x (m) Erro x (m) 0,010 0,098 ±0,0005 0,004 ±0, 0,020 0,196 ±0,0005 0,011 ±0, 0,030 0,294 ±0,0005 0,023 ±0, 0,040 0,392 ±0,0005 0,035 ±0, 0,050 0,490 ±0,0005 0,047 ±0, 0,060 0,588 ±0,0005 0,060 ±0,
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