Determinação da constante elástica de um sistema massa-mola (Lei de Hooke)

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
Curso de Bacharelado em Ciências e Tecnologia

PRÁTICA 3
Determinação da constante elástica de um sistema massa-mola (Lei de Hooke)

Pau dos Ferros
2013

Sumário
1. Objetivos 3
2. Introdução teórica 3
3. Parte experimental 4
3.1. Material utilizado 4
3.2. Procedimento 4
4. Resultados experimentais 5
5. Discussões 7
6. Conclusão 8
7. Referências 8

Objetivos
O experimento tem como objetivo verificar a validade da Lei de Hooke determinando, experimentalmente, a constante elástica em um sistema massa-mola, em arranjos em série e em paralelo. Introdução teórica
Muitas forças da natureza têm a mesma forma matemática que a força exercida por uma mola. Assim, examinando esta força em particular, podemos compreender muitas outras.
Um sistema massa-mola é constituído por uma massa acoplada a uma mola que se encontra fixa a um suporte. Com uma boa aproximação para muitas molas, a deformação da mola é proporcional à força aplicada para comprimir e/ou esticar a mola a partir da posição que ocupa quando a mola esta no estado relaxado. A força elástica é dada pela Lei de Hooke:
F = - K . x (1)
Onde:
F é a força aplicada;
X é a deformação sofrida pela mola e;
K é a constante elástica da mola.
O sinal negativo na equação acima indica que a força exercida pela mola tem sempre o sentido oposto do deslocamento da sua extremidade livre, ou seja, é uma força restauradora. A constante elástica da mola depende de suas características físicas, de ser mais ou menos rígida, isto é, quanto maior o valor de K, mais rígida é a mola, ou seja, maior é a força exercida pela mola para um dado deslocamento. E a unidade dessa constante é Newton por metro (N/m).
A força que distende a mola é devida ao peso P de um corpo com massa m, pendurado na extremidade inferior da mola. Essa força P = m.g, onde g é a aceleração da gravidade e m a massa do corpo. F é força restauradora da mola tal que F = -P. Temos