GPA - CIÊNCIAS AGRARIAS, BIOLÓGICAS E ENGENHARIAS

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A força elástica é de grande importância para a engenharia civil quando se trata de resistência e comportamento dos materiais.

Bons exemplos a serem citados pode ser de uma viga de ponte e o amortecedor. “As vigas de aço de uma ponte se vergam ligeiramente quando um carro trafega sobre a ponte, mas elas retornam ao equilíbrio depois do carro terminar de atravessá-la” [2]. Todos os veículos possuem sistemas de suspensão para proporcionar conforto aos passageiros, “na maioria dos automóveis esse sistema é composto por quatro molas helicoidais, uma para cada roda, cuja a constante elástica vale cerca de 20000 N/m, associadas a massa do automóvel, compõem o oscilador massa-mola.” [4]

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II. Objetivos

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II.1 – Objetivo Geral

- Determinar a constante de força da mola

- Determinar o coeficiente angular da reta, gerado pelo gráfico F vs. x e descrever o seu significado físico.

II.2 – Objetivos Específicos

- Aprender o manual de segurança e boas práticas de laboratório;

- Aprender a utilizar o dinamômetro;

- Ser cuidadoso ao utilizar os equipamentos de laboratório;

- Aprender experimentalmente como calcular a constante de força da mola.

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III. Experimental

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III.1 – Materiais e Métodos

- Fixador metálico para pendurar mola;

- Tripé;

- Régua milimetrada 400 mm;

- Fixador metálico com manipulo;

- Indicador de plástico direito com fixação magnética;

- Indicador de plástico esquerdo com fixação magnética;

- Massas aferidas 50 g com gancho;

- Haste fêmea 405 mm;

- Haste macho 405 mm.

III.2 – Procedimento Experimental

Primeiramente, como os equipamentos já estavam todos devidamente preparados foi possível ir direto para a parte experimental.

Pesou-se a bola no dinamômetro, achando seu devido peso. Logo após, mediu-se o comprimento inicial da mola e depois colou-se a bolinha em contato com a mesma, achando-se o comprimento final. Dessa forma, foi possível calcular a deformação sofrida pela mola (seu comprimento final menos o comprimento inicial). Com isso, dividiu-se o peso da bola pela deformação sofrida e achou-se a constante da força elástica (k).

Esse processo foi feito com duas molas diferentes e foi utilizado com cada uma delas três tipos de bolinhas, sendo elas de materiais diferentes (acrílico, alumínio e chumbo) e com dois ganchos.

Para se achar a constante da força elástica, teve-se que somar todos os valores encontrados para cada tipo de material e fazer uma média final. Dessa forma foi possível fazer um gráfico para cada uma das molas, achando-se a tangente e posteriormente seu ângulo.

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IV. Resultados e Discussões

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Pesou-se as bolinas e os ganchos e encontrou-se as forças em newton, colocou-se as mesmas na 1° mola e descobrimos a deformação sofrida por ela. Logo após, dividiu-se a força pela deformação e encontrou-se a constante da força elástica da mola.

Segue abaixo uma tabela com todos os dados do 1° experimento realizado.

Dados (Experimento com a mola de maior diâmetro)

Corpo

F (N)

Xo (m)

Xf (m)

Δx (m)

F/Δx

K

Chumbo

1,18

0,07

0,24

0,17

6,941

6,941

Acrílico

0,2

0,07

0,101

0,031

6,451

6,451

Alumínio

0,38

0,07

0,125

0,055

6,909

6,909

1 Gancho

0,5

0,07

0,142

0,072

6,944

6,944

2 Ganchos

1

0,07

0,214

0,144

6,944

6,944

Tabela 1

Abaixo também