FÍSICA EXPERIMENTAL 1001
Experimento 08
FEX 1001
Física Experimental 1001 - Turma .........
Nome:...................................................... – Equipe: .......... – Data: ...... /..... /......
o
Roteiro: Experimento N 08: Flexão de uma Haste
Objetivo:
Encontrar a constante de flexão de uma haste metálica no regime elástico.
Teoria:
Todo objeto sob a ação de uma força externa de tração ou de compressão, se deforma. Se ao cessar a
atuação dessa força o corpo recupera sua forma inicial, se diz que a deformação é elástica. Em
geral, existe um limite para o valor da força a partir do qual acontece uma deformação permanente
no corpo, também chamada de Deformação plástica. Dentro do limite elástico, há uma relação linear
entre a força aplicada e a deformação.
Consideremos o caso de uma haste presa por uma de suas extremidades (Figura 1 abaixo).
Se aplicarmos uma força F vertical na extremidade livre, esta provocará uma flexão y na
haste. A flexão dependente do valor da força aplicada e do material e forma geométrica da haste;
dentro do limite elástico, teremos:
F = kj y
(1)
A constante elástica kf é uma propriedade da haste como um todo e depende de suas dimensões
(comprimento x, largura l e espessura e) e do material de que é feita. O Módulo de Young para
Flexão E, por outro lado, é uma propriedade apenas do material. Essas duas grandezas estão
relacionadas por:
(2)
kj = Ele3/x3
levando a expressão de kj na equação 1, pode-se escrever:
F = kj y = (Ele3/x3 ) y
(3)
Assim, em um experimento é possível medir a flexão y de uma haste em função de seu
comprimento x, mantendo-se todas as outras grandezas constantes.
Figura 1 - Deformação de flexão y de uma haste metálica sujeita a uma força externa F.
1.1
FÍSICA EXPERIMENTAL 1001
Experimento 08
FEX 1001
PARTE EXPERIMENTAL
Material utilizado:
• Uma haste metálica
• fixadores
• suporte
• 1 bloco de massa 50 gramas
• paquímetro
Procedimentos
O experimento consiste em aplicar uma força ( P = mg ) na extremidade da haste e medir a
correspondente flexão e em função do comprimento x.
1. Inicialmente meça as dimensões da haste ( l , e ), preenchendo a tabela 1.
2. Para um valor de x = 60,00 mm, pendure na extremidade da haste o bloco de massa 50 gramas
(figura 1) e meça a flexão y com auxílio do paquímetro. Anote os valores na tabela 1.
3. Mude o valor de x de forma crescente e meça a flexão correspondente.
4. Repita o procedimento acima em número suficiente para definir experimentalmente a relação
entre estas duas grandezas.
4. Responda as questões do relatório.
1.2