Diretoria de Ciências Exatas Laboratório de Física Roteiro 01 Física Geral e Experimental II 2012/01 Experimento: 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. UNINOVE – FGE II – 2011/2 2 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: 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 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. UNINOVE – FGE II – 2011/2 3 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. UNINOVE – FGE II – 2011/2 4 Diretoria de Ciências Exatas Curso Unidade Professor Nome do experimento: Nome completo 1 Nome completo 2 Rubrica do Professor Turma Período Assinatura dos alunos Sala Data RA 1 RA 2 Nota Objetivo (s): (Qual a finalidade do trabalho realizado?) Análise dos Dados e Resultados Obs. Anexar o gráfico em papel milimetrado a esta síntese. 1. Tabela 1: 2. Equação da reta obtida graficamente: 3. Constante elática da mola: Conclusão: (comentários e avaliação dos resultados obtidos) UNINOVE – FGE II – 2011/2 5