DETERMINAÇÃO DE UMA CONSTANTE ELÁSTICA DE UMA MOLA

...

F = - k . x (Equação 01)

Em que:

F = força elástica

K = constante elástica

x = deformação ou alongamento do meio elástico

Essa equação se descreve a lei de Hooke. No equilíbrio as únicas forças que atuam são a força elástica, equação (1), e a força peso, equação (2) (Ramalho et al.,2003).

P = m . g (Equação 02)

Quando a massa é acoplada a mola, ela sofre uma deformação x, tal que as únicas forças atuantes, equação (1) e (2), se igualam, resultando na seguinte relação:

X = m.g / k (Equação 03)

MATERIAS E METODOS

Materiais

-Painel Multiuso;

-Dinamômetro;

-Pesos (Massas grossas 0,5 N / Massas finas 0,25);

-Três molas helicoidais;

-Três parafusos;

-Régua Milimetrada;

-Gancho móvel;

-Gancho com três extremidades;

-Uma folha de caderno.

Figura 01 e 02: Materiais utilizados[pic 1]

[pic 2]

Fonte: Elaborado pelos autores

Metodologia

Nesse relatório estão as tabelas, gráficos e resultados obtidos no experimento.

Para a obtenção dos valores, foram feitos os seguintes procedimentos :

- Foi medido o peso do gancho móvel , usando o dinamômetro;

- Em seguida foram encaixados os parafusos no painel para servir de suporte para as molas;

- Prendeu-se primeiro uma mola na vertical na sua extremidade superior a um dos parafusos;

- E como base foi determinado um ponto em que a mola permanece em repouso, o ponto de equilíbrio da mola, medida pela Régua Milimetrada;

- Já na extremidade inferior foi colocado o gancho móvel suspendendo-se uma massa de 0,25 N. Este procedimento foi repetido com os seguintes pesos : 0,5 N / 0,75 N / 1,0 N / 1,25 N / 1,5 N / 1,75 N .Sendo que em cada desenvolvimento acrescentava-se outras massas de acordo com os pesos solicitados;

- Em seguida foi usado uma folha de caderno para comparar a régua com a mola e verificar deformação sofrida pela mola que foi medida pela Régua Milimetrada.

- Todo procedimento para medir a deformação de uma mola foi repetido para medir a deformação de duas molas, mas nesse experimento foi prendido mais uma mola a um parafuso, e nas extremidades inferiores das molas foi colocado o gancho com três extremidades, e logo em seguida o gancho móvel com os respectivos pesos solicitados para uma mola só. Assim foi medida a deformação de 2 molas.

- Ainda foi feito mais um procedimento, acrescentando-se mais uma mola, no qual foram medidas as deformações de três molas , usando os pesos solicitados nos experimentos anteriores.

Com os valores das molas obtidos foram calculados os valores de força , deformidades e constante elástica . Assim determinamos a relação existente entre força e deformação.

RESULTADO E DISCUSSÕES

TABELA 01: Associações e simulação na primeira mola

[pic 3]

Fonte: Elaborado pelos autores

GRÁFICO 01:Força e deformação na primeira mola

[pic 4]

Fonte: Elaborado pelos autores

TABELA 02: Associações e simulação na primeira mola

[pic 5]

Fonte: Elaborado pelos autores

GRÁFICO 02:Força e deformação na segunda mola

[pic 6]

Fonte: Elaborado pelos autores

TABELA 03: Associações e simulação na primeira mola

[pic 7]

Fonte: Elaborado pelos autores

GRÁFICO 03:Força e deformação na terceira mola

[pic 8]

Fonte: Elaborado pelos autores

Obtém se como resultado uma constante de reta linear em que as modificações na mesma e através da mudança do ângulo verificadas nas simulações das três molas, identificou-se que a terceira mola e mais resistente em uma comparação das outras molas, quanto mais próximo for do eixo y da força em N , a mola terá maior resistência.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

De acordo com a lei de Hooke, a intensidade da força elástica é proporcional à deformação , diante das conclusões obtidas pelas simulações e pelo grupo ,conclui-se que o resultado será uma constante de reta linear e haverá mudanças no ângulo, identificou-se também que a terceira mola e mais resistente em uma comparação das outras molas, quanto mais próximo for do eixo y da força em N , a mola terá maior resistência.

Na aula pratica relatada, foi de grande proveito à interação e associação dos discentes com as simulações , pois com as práticas obtidas no laboratório