CENTRO DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE MECÂNICA E ENERGIA Física Teórica e Experimental I – Professora Erica Monteiro Diogo Força Elástica 1. Introdução Quando uma mola de aço está sob a ação de uma força ela se deforma sendo que esta deformação X é proporcional à força aplicada F. A característica da mola é que cessada a força deformadora, ela volta à posição inicial. Dizemos que a mola possui uma força restauradora. A força elástica é dada por: Felástica K x ; onde K é a constante elástica da mola (a unidade no S.I. para a constante elástica é N/m). 2. Objetivos - Conhecer a força elástica; - Determinar a constante elástica de uma mola; - Traçar um gráfico da força elástica em função da elongação da mola; - Interpretar o significado da área sob o gráfico da força elástica em função da elongação; - Verificar a associação de molas em série; - Verificar a associação de molas em paralelo. 3. Material utilizado - Duas molas; - Massas de metal de 2g, 5g e 10g; - Régua; - Perfil milimetrado; - Suporte para molas. 4. Procedimentos experimentais 1. Acople uma mola ao perfil milimetrado. 2. Posicione a régua paralela à mola (na vertical), de modo que o traço “zero” da régua fique posicionado paralelamente ao primeiro anel da mola. Meça o tamanho X0 da mola (desde o primeiro anel superior ao último anel da mola) e anote. 3. Acople a massa de 2g e anote na Tabela 1 o valor calculado do peso da massa e a deformação X sofrida pela mola. Repita o procedimento para as massas definidas na Tabela 1. 4. Faça um gráfico F em função de x, e determine a partir do gráfico qual o valor da constante elástica K da mola. 5. Repita os procedimentos 2 e 3, mas, agora coloque uma mola acoplada ao final da outra (associação em série). Registre os dados na Tabela 2. 6. Repita os procedimentos 2 e 3, mas agora, coloque duas molas acopladas em paralelo. Registre os dados na Tabela 3. 5. Medidas - Tamanho X0 da mola: ________________ . Tabela 1 Massa (kg) Peso (N) X (m) -3 2 x 10 -3 5 x 10 -3 10 x 10 -3 12 x 10 -3 17 x 10 - Constante elástica da mola: K1 =____________. K (N/m) - Associação em série: - Tamanho X0 da mola: ________________ . Tabela 2 Massa (kg) Peso (N) X (m) K (N/m) X (m) K (N/m) -3 2 x 10 -3 5 x 10 -3 10 x 10 -3 12 x 10 -3 17 x 10 - Constante elástica da mola: K2 =____________. - Associação em paralelo: - Tamanho X0 da mola: ________________ . Tabela 3 Massa (kg) Peso (N) (massa + suporte) - Constante elástica da mola: 6. K3=____________. Resultados 1. Qual a relação entre K1 e K2? ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 2. Qual a relação entre K2 e K3? ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 7. Referências bibliográficas EMETÉRIO, Dirceu; ALVES, Mauro Rodrigues. Práticas de Física para Engenharias. Editora Átomo. Campinas SP, 2008.