Diretoria de Ciências Exatas
Laboratório de Física
Roteiro 01
Física Geral e Experimental II
2013/01
Lei de Hooke
1. Lei de Hooke
Nesta tarefa serão abordados os seguintes assuntos:
•
Força Elástica (mola helicoidal);
•
Representação gráfica de dados experimentais;
•
Determinação da constante elástica de uma mola helicoidal.
2. Objetivos:
•
Determinar a constante elástica de uma mola helicoidal.
•
Representar e analisar graficamente os dados experimentais;
3. Material utilizado:
•
Suporte universal com régua milimetrada;
•
Haste metálica;
•
Mola helicoidal;
•
Porta-massas;
•
Corpos de prova de massas desconhecidas;
•
Balança analítica digital;
•
Papel milimetrado.
4. Lei de Hooke
A Figura 1 representa um sistema massa-mola a ser estudado.
A mola
abaixo pode ser distendida pela simples aplicação de uma força, por exemplo, pela
suspensão de uma massa de peso
=
. .
x0
∆x
Figura 1: Sistema massa-mola na posição de equilíbrio estático.
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No regime elástico, quanto maior for a força aplicada, maior será a
deformação ∆ sofrida pela mola.
A Lei que expressa a relação entre a distensão da mola em função da força
aplicada é conhecida como a Lei de Hooke e pode ser escrita da seguinte forma:
= .∆
á
Onde k é a constante de proporcionalidade ou a constante elástica da mola.
Obs.: No SI de unidades, a constante elástica é dada por:
=
∆
=
5. Procedimento Experimental
Obs: Todas as medidas realizadas durante o experimento deverão ser escritas no SI
e acompanhadas de suas respectivas incertezas instrumentais, sempre que
necessário utilizar
= (9,78 ± 0,03)
!"
5.1. Tomada de Dados: Determinação da Constante Elástica de uma Mola.
5.1.1. Utilizar o suporte universal com régua milimetrada e suspender a mola a ser
estudada. Anotar o comprimento da mola na posição inicial, ou seja, (suspensa na
vertical e sem acréscimo de um corpo de prova em sua outra extremidade).
5.1.2. Utilizar o porta-massas para acrescentar, sucessivamente, massas diferentes
e medir as respectivas deformações. Utilizar cinco massas diferentes e completar a
Tabela 1.
5.1.3. Utilizar os valores da Tabela para construir o gráfico da massa em função da
variação de comprimento.
5.1.4. Ajustar uma reta média utilizando uma régua.
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5.1.5. Calcular o coeficiente angular e o coeficiente linear da reta, note que esses
podem ser relacionados à equação da reta # = $ + &.
5.1.6. Multiplicado-se o valor do coeficiente angular do gráfico pela aceleração da
gravidade ( ) obtemos a constante ( ) a qual denominamos de constante elástica
de uma mola.
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Curso
Unidade
Turma
Período
Sala
Professor
Nome do experimento:
Data
Nome completo 1
RA 1
Nome completo 2
RA 2
Rubrica do Professor
Assinatura dos alunos
Nota
Objetivo: (Qual a finalidade do trabalho realizado?)
Análise dos Dados e Resultados
1. Tabela 1:
'()(*+,(- (/0)
∆ ( )
2. Equação da reta obtida graficamente:
3. Constante elástica da mola:
Conclusão: (comentários e avaliação dos resultados obtidos)
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