Laboratório de Mecânica Clássica Experiência – Mola helicoidal

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O primeiro material utilizado para a construção de uma régua foi o marfim e era de se impressionar sua precisão, após o marfim veio a madeira e hoje ela é feita de uma grande variedade de materiais desde o vidro ao aço, dependendo da precisão desejada.

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Fonte:www.pacontrol.com.br

-3.2-Materiais: Balança eletrônica

Por volta do ano 5.000a.C. os egípcios inventaram a 1ª balança pela necessidade de pesar o ouro, que sempre foi o metal mais precioso da terra. Depois veio a chamada “balança romana”, esta balança tinha dois pratos de pesagem com comprimentos desiguais e o objeto que se pretendia pesar era sempre colocado no braço mais curto. A balança ficava pendurada em um gancho fixo e no braço mais longo deslizava um cursor que corria nas duas direções ate encontrar um equilíbrio entre os materiais.

Uma balança pode ser:

Analítica – Quando se destina à análise de determinada grandeza sob certas condições ambientais.

De Precisão – Quando seu mecanismo possui elevada sensibilidade de leitura e indicação.

Industrial – Quando se destina a medições de cargas muito pesadas.

Rodoviária – Quando se destina à medição do peso de veículos em trânsito.

As balanças analíticas e de precisão são mais utilizadas em laboratórios e indústria farmacêutica.

A balança de precisão eletrônica:

A balança eletrônica elimina as operações de seleção e remoção de pesos, de liberação lenta do travessão e do suporte do prato, de anotação das leituras das escalas de pesos e da escala ótica, de retorno do travessão ao repouso e de recolocação dos pesos que foram removidos. A operação em uma única etapa permite a leitura, em um visor digital, da massa do objeto colocado no prato. A maior parte das balanças possui o recurso da tara, que permite compensar a massa do recipiente, permitindo a leitura direta da massa do material adicionado. Elas incorporam um sistema interno de calibração de pesos, recomenda-se comparar as leituras contra uma série de pesos calibrados. As balanças eletrônicas são de vários tipos, com leituras de escala indo desde 0,1 mg até 0,1

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Fonte: www.logismarket.pt

-4-Experiência

Para iniciarmos a experiência encaixamos a régua milimetrada em um suporte nos fornecido, aferimos o peso de cada uma dos três cilindros cedidos em uma balança de precisão eletrônica e apanhamos a mola helicoidal(objeto a ser estudado).

1° Encaixamos a mola no suporte ao lado da régua milimetrada de forma que ficassem paralelas

2°Encaixamos o primeiro cilindro na base da mola e conferimos a dilatação

3° Encaixamos o segundo peso junto ao primeiro e conferimos a dilatação

4° Encaixamos o terceiro junto ao segundo é o primeiro e também conferimos a dilatação

5° Removemos cilindro à cilindro conferindo a cada um removido se ela voltou a dilatação anterior

6° Fizemos os cálculos da dilatação da mola

7° Montamos os gráficos com os cálculos

-4.1-Experiência: Cálculos

Hooke estabeleceu uma lei que relaciona a força elástica Fel com deformação X produzida na mola que é a seguinte:

Enunciado da Lei de Hooke:

"A intensidade da força elástica Fel é proporcional à deformação X".

Expressão:

Fel=Kx

ou vetorialmente:

Fel= -Kx

Onde K é a constante elástica da mola. A unidade da constante elástica da mola no Sistema Internacional é N/m.

Observação: O sinal negativo na expressão vetorial da Lei de Hooke significa que o vetor força elástica Fel atua no sentido contrário ao vetor deformação X.

Cálculo dos parâmetros para ajuste de uma curva do tipo y=ax.

Cálculos: Valores utilizados a. Gravidade g = 9,81± 0,03 m/s² b. Constante elástica pelo método Estático.[pic 4]

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Determinação da massa (g) da mola d. Constante Elástica da mola via Método Dinâmico M = (k/4π²)xT² e. Massa do conjunto M = m suspensa + (m mola/ 3) f. Médias t (s) g. Desvios σ t (s) h. Incerteza no valor obtido da constante elástica.

Média

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Desvio padrão

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Incerteza do tipo A

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Incerteza do tipo B

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Incerteza combinada

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Incerteza expandida

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Expressão final do resultado

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Incerteza relativa

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-4.2-Experiência: Gráficos

Peso dos cilindros (g)

Dilatação da mola(mm)

0,2254

11

0,2124

40

1,2083

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