Relatório Lei de Hook

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alguma força externa que tenha influenciado no movimento harmônico do sistema, vibrações, entre outros processos.

c) Fonte de erros sistemáticos:

Pessoais: Esta fonte de erro deve-se principalmente às características individuais e se refere aos vícios na leitura de medidas, paralax e na precisão da escala utilizada.

Tabela 1: Relação das massas, forças e deformações em cada sistema.

8. Construir os gráficos, força deformadora aplicada ( ) versus deformação.

Gráfico 01: Deformação para uma mola.

Gráfico 02: Deformação para duas molas em série.

Gráfico 03: Deformação para duas molas em paralelo.

9. Determinar as constantes elásticas das molas ou conjuntos de molas.

(F = K.x).

Constante elástica (K) calculada para cada sistema:

Tabela 2: Constante elástica para o sistema com uma mola.

Constante K Para uma mola

Força (N) K (N/m)

0,0 00,00

0,5 19,56

1,0 17,78

1,5 18,34

2,0 17,78

Tabela 3: Constante elástica para o sistema com duas molas em série.

Constante K Para duas molas (Série)

Força (N) K (N/m)

0,0 00,00

0,5 08,89

1,0 08,89

1,5 08,89

2,0 08,89

Tabela 4: Constante elástica para o sistema com duas molas em paralelo.

Constante K Para duas molas (Paralelo)

Força (N) Constante (K)

F1 00,00

F2 32,60

F3 32,60

F4 36,68

F5 35,56

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

a) Qual o trabalho realizado pela mola ao se deformar para a carga de 1,0N? Demonstre os cálculos.

Considerando o valor de K encontrado em cada sistema temos:

WFe = 1/2 x K *(X² - Xf²)  Como a força é para cima e o deslocamento para baixo formando um ângulo de 180 ºC, então;

WFe = -1 * (1/2 x K) * (X² - Xf²) .

Tabela 5: Trabalho para o sistema com uma mola.

Para uma mola K= 18,34N/m

Força (N) W (J)

1 -1 * (1/2 *18,34) * (0,055²) = - 0,0277

Tabela 6: Trabalho para o sistema com duas molas em série.

Para duas molas em série K= 8,89N/m

Força (N) W (J)

1 -1 * (1/2 * 8,89) * (0,110²) = - 0,0538

Tabela 7: Trabalho para o sistema com duas molas em paralelo.

Para duas molas em Paralelo K= 32,60N/m

Força (N) W (J)

1 -1 * (1/2 * 32,60) * (0,030²) = - 0,0147

b) O que acontece com o comprimento da mola se a carga for reduzida ao valor inicial?

Se o valor da carga for reduzido para o valor inicial, devido à mola ainda não haver atingido o limite da deformação plástica, o comprimento da mola volta ao valor inicial.

c) Explique o comportamento dos gráficos:

A curva mais simples que pode ser ajustada aos pontos é uma reta, sem qualquer dúvida (Gráficos de 1 a 3). Isso significa que o módulo da força da mola sobre o corpo é diretamente proporcional à elongação da mola. Essa afirmativa constitui a lei de Hooke. Matematicamente, podemos escrever: F = − kx (k = constante) O sinal negativo foi introduzido para representar o fato de que a força elástica e a elongação têm mesma direção, mas sentidos contrários (ângulo de 180Cº). A constante k é chamada constante elástica da mola e representa, fisicamente, a sua dureza. Matematicamente, k representa a inclinação do gráfico F contra x. O valor dessa constante depende do tamanho da mola, do material do qual ela é constituída e do processo de fabricação. Observando-se os gráficos podemos notar que, como os mesmos foram traçados, o primeiro e o último ponto estão sobre a reta. Podemos tomar esses pontos para calcular a constante elástica da mola usada no experimento. Uma expressão do tipo F = − kx não representa necessariamente a lei de Hooke. Qualquer força pode ser escrita nessa forma. O que representa a lei de Hooke é o fato de que, nessa expressão, k é uma constante, ou seja, não depende da elongação. Em segundo lugar, uma dada mola pode obedecer à lei de Hooke com um dado valor de k num certo intervalo de valores para a elongação. Fora desse intervalo, a mola pode ter uma deformação permanente.