Constante Elástica das Molas

Sumário

1. Objetivos:
Determinar constate elástica (K).

2. Introdução Teórica:

Na força elástica quando comprimimos uma mola, sentimos uma força exercida pela mola no sentido contrário ao da força que está sendo aplicada. A partir dessa observação percebeu-se que a força elástica sempre se opõe a qualquer força aplicada.
Observou-se experimentalmente que essa força aumenta à medida que o deslocamento varia. Se a mola for esticada ela exercerá uma força cada vez maior que a força aplicada, esse comportamento é análogo ao ser comprimida, ou seja, ele sempre tende a voltar ao seu estado inicial. Com isso, verificou-se que a força é proporcional ao deslocamento, obtendo a seguinte expressão:

Onde é a deformação da mola. Adiciona-se uma constante k chamada de constante elástica e formulando a seguinte equação para a força elástica:

3. Parte Experimental:
Materiais Utilizados:
Suporte
Régua
Mola
Dinamômetro
Pesos

Em um suporte com uma régua fixada, colocamos a mola, logo após aferimos a medida da posição inicial, em seguida fomos acrescentando os quatro pesos um a um, na ordem do menor para o maior, e anotando a posição da mola conforme acrescentados. Utilizou-se esse mesmo processo para determinar a força através do dinamômetro.

4. Resultados Experimentais:
Através dos dados obtidos no experimento, pode-se obter os seguintes valores mostrado na tabela:
Tabela 1: Valores da deformação da mola (x’), força (F) e constante elástica (k)
X’(mm)
F(N) k(N/mm) 9
0,28
0,0311
25
0,76
0,0304
39
1,26
0,0323
55
1,74
0,0316

Os valores da deformação da mola foram obtidos através da posição inicial da mola e a posição da mola após colocados os pesos. Através da equação: calculou-se os valores da constante elástica (k).

5. Discussões:
Analisando a equação abaixo:

F = - k x’
Podemos relaciona-la com equação da reta e usarmos a regressão linear para descobrir a aceleração da gravidade: