Síntese física - lei de hooke

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- Para estas medidas utilizou-se as duas partes da régua do laboratório podendo agregar um maior erro e incerteza na medida da posição. Mediu-se a associação em serie das molas 1 e 2 respectivamente o que de acordo com a literatura leva a duas constantes elásticas diferentes K1 e K2 e para Ke desta associação temos que 1/Ke=1/K1+1/K2 obtendo-se uma constante equivalente mais deformável no caso desta associação.

Tabela 6 – Caracterização das molas 1,2 e 3 em paralelo e 4 em serie.

Deslocamento (x)

Molas 1, 2, 3 e 4

(x= mm)

b

268

c

272

d

288

e

302

f

336

g

377

h

414

- Na associação em paralelo/série de acordo com a literatura obtem-se a constantes elásticas em duas partes em paralelo e outra em serie o que leva a uma constante equivalente desta associação em 1/Ke= 1/K1+1/K2+1/K3 (das molas 1,2 e 3 respectivamente) – Ke (da mola 4)

- Verificação preliminar dos dados coletados.

Cálculo e gráficos referentes a caracterização das molas 1, 2, 3 e 4 ;

- Cálculo para o deslocamento ∆x :

∆x(mm) = x₁ - x₀ → ∆x = 126 – 116 → ∆x = 10 mm (exemplo para a x₁ da mola 1 )

Convertendo para metros: 10/1000 = 0,01 m

- Cálculo das Forças peso F (N) :

Ganchos 1 - F = m*g → Fg₁ = 0,0118385 (Kg)*9,8 (m/s²) → Fg₁ = 0,12 (N)

Ganchos 3 - F = m*g → Fg₃ = 0,00698 (Kg)*9,8 (m/s²) → Fg₃ = 0,06 (N)

Massa 1 - F = m*g → Fm₁ = 0,023 (Kg) * 9,8 (m/s²) → Fm₁ = 0,22 (N )

Então → Fc = Fg₁ + Fg₃ + Fm₁ → Fc* = 0,12 + 0,06 + 0,22 → Fc* = 0,40 (N)

*c referente a posição da caracterização da mola 1.

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

- Todas as curvas das molas testadas obtiveram o comportamento esperado levando em consideração suas constantes elásticas diferentes, pois cada uma apresenta sua particularidade, diferentes números de aspirais com tudo seu alongamento não obteve maior variância.

[pic 7]

[pic 8]

- Para a caracterização de molas em paralelo houve um alongamento menor, as distancias são iguais com constantes elásticas próprias obtem-se uma constante equivalente mais rígida

[pic 9]

- Para a associação em série pode-se observar um alongamento maior, forças iguais, constantes elásticas diferentes obtem-se uma constante equivalente mais deformável.

[pic 10]

As forças que atuam tem sua relevância cada associação, força peso, gravidade, força elástica, força normal (dependendo do caso) deslocamento (se contraído ou reprimido) suas incertezas instrumentais e planejamento também podem ser influenciáveis.

Conclusão

Com esta prática realizada pode-se abordar o estudo da Lei de Hooke e as constantes envolvidas em cada associação realizada. Estudaram-se as forças envolvidas em experimento com molas, sua elasticidade, suas variáveis, e a partir disto desenvolver gráficos de força em função do deslocamento. E que pode haver diferenças consideráveis dependendo do material usado.