CURSO: ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO
Componente Curricular: Física Experimental I (30 h)
Ano / Semestre: 2015/1
Lei de Hooke
Objetivos
Analisar as leis de Newton no equilíbrio e verificar a proporcionalidade entre a elongação de uma mola e a
força aplicada, percebendo que a relação é linear até um certo limite de elasticidade. Obter a constante
elástica de molas e suas associações.
Fundamentação teórica
Segundo as leis de Newton, quando um corpo está em repouso em relação a um determinado referencial, a
força resultante que atua no corpo, isto é, a soma vetorial das forças que atuam no corpo devem ser nulas.
Quando um corpo está preso a uma mola, ele está sujeito a uma força elástica (Fel), que, segundo a lei de
Hooke, é calculada por:
Fel = – k x,
onde k é a constante elástica da mola e x a sua elongação quando a mola é deslocada de sua posição natural.
O sinal de negativo indica que a força elástica tem sentido contrário ao deslocamento x, sendo, desta forma,
caracterizada como uma força restauradora.
Material necessário
Molas, suporte para mola, régua, saco plástico, moedas de R$ 0,50 e R$ 1,00 e papel milimetrado.
Procedimento experimental
a) Coloque a mola como mostra a figura e determine a posição inicial (posição de equilíbrio).
b) Coloque a primeira moeda no saco plástico e anote a elongação na Tabela I.
*Quando a mola estiver em equilíbrio Fel = Fg. Adote |g| = 10 m/s².
c) Repita o procedimento anterior adicionando as demais moedas.
d) Construa um gráfico da força peso pela elongação (Fg x Δx), com os dados da tabela.
e) Qual o significado físico do coeficiente angular da reta obtida no gráfico?
f) Determine a relação entre F e x, bem como o valor da constante (k) da mola em N/m.
g) É possível determinar o peso de outros corpos com a mola e a régua? Explique.
h) A lei de Hooke tem alguma aplicação prática? Ela sempre é válida? Explique.
Obs: Execute os itens de a) até f) para o outro tipo de mola e para as associações das mesmas.
Tabela 1: Mola mais rígida
Número/tipo de moedas
Massa (10-3 kg)
Força Peso (10-3 N)
Elongação (10-2 m)
Massa (10-3 kg)
Força Peso (10-3 N)
Elongação (10-2 m)
Massa (10-3 kg)
Força Peso (10-3 N)
Elongação (10-2 m)
Força Peso (10-3 N)
Elongação (10-2 m)
Tabela 2: Mola menos rígida
Número/tipo de moedas
Tabela 3: Associação em série
Número/tipo de moedas
Tabela 4: Associação em paralelo
Número/tipo de moedas
Massa (10-3 kg)