Constante da Mola

Resumo
A experiência consiste em um estudo dinâmico e estático de molas, ou seja, análise de constantes, fórmulas e considerações teóricas empregadas para molas.
Introdução e Objetivos
A mola em aspecto geral é um objeto elástico flexível cuja finalidade, fisicamente falando, é armazenar energia mecânica. Do ponto de vista prático, elas possuem inúmeras aplicações, que podem ser alcançadas com a variação de suas propriedades físicas, tais como forma e materiais.
Entende-se que a mola possui um comportamento oscilatório, visto que, graças à existência de uma força restauradora do tipo elástica - a qual faz com que o sistema tenda ao ponto de equilíbrio, ela obedece a lei de Hooke:
F = - KxF = Força resultante;
K = Constante da mola;
X = Deslocamento da massa a partir do ponto de equilíbrio.
Obs: O sinal negativo indica que há uma força contrária ao deslocamento, responsável por essa ação restauradora. Essa força também é conhecida como força harmônica, pois ela dá origem ao movimento harmônico.
O estudo estático da experiência tem o objetivo de comprovar a Lei de Hooke e determinar o módulo de rigidez do fio da mola (G). Esse módulo é uma característica particular do fio da mola, que depende do material do mesmo e do processo de fabricação (temperatura, por exemplo).
Já o estudo dinâmico, tem como objetivo determinar a constante elástica da mola (K). Essa constante “depende de uma série de fatores, tais como: o material empregado na fabricação da mola, o ângulo que o plano da espira forma com o eixo da mola, o tamanho da mola”. Portanto, a constante é dada pela fórmula a seguir:
K = (Gr4)/(4NR3)
K = Constante da mola;
G = Módulo de rigidez;
N = Número de espiras;R = Raio da espira; r = Raio do fio.
Além disso, o estudo dinâmico permitirá observar a influência da massa da mola no período de oscilação (tempo que o sistema leva para concluir um ciclo completo).
Materiais e Métodos
Materiais:
Mola com haste suporte;
Cronômetro;
Massores;