For a elastica e a lei de Hooke
Em 1660 o físico inglês Robert Hooke, observando o comportamento mecânico de uma mola, descobriu que as deformações elásticas obedecem a uma lei da física relacionada à elasticidade de corpos, que serve para calcular a deformação causada por uma força sobre uma massa, tal que a força é igual ao deslocamento da massa a partir do seu ponto de equilíbrio vezes a característica constante do corpo que é deformada (constante molar).
2. OBJETIVOS
Nesse experimento, iremos verificar o comportamento estático e dinâmico de uma mola e seu sistema massa-mola suspenso, a Lei de Hooke e a 2ª Lei de Newton.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
Haste para fixação de mola;
Mola helicoloidal;
Escala milimétrica acoplada;
Gancho para acoplamento
Conjunto de três pesos (Tarugo);
Cronômetro.
4. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
- Penduramos a mola e anotamos o seu valor com relação a escala. Com isso, o seu valor será arbitrado como sendo referência (Io).
- Consideramos o valor de cada uma das massas igual a 50g.
- Em seguida, penduramos uma a uma, as três massas no gancho de acoplamento e anotamos as leituras com relação a escala. Com isso, conseguimos completar o restante da tabela 1.
- Depois medimos o período do movimento oscilatório, colocando uma massa de 50g na mola, em seguida alongamos a mola, segurando pelo disco cerca de 1 cm e liberamos. Nesse momento acionamos o cronômetro e contamos 10 oscilações e registramos o tempo.
- Repetimos o procedimento com as outras massas e completamos a tabela 2.
- Depois calculamos o período experimental tirando a média e o período teórico. Com isso, calculamos o desvio entre o período experimental e o teórico.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Lei de Hooke:
F = -k.x
Onde:
F = Força (Newton) k = Constante molar (N/m²) x = Deslocamento (m)
2ª Lei de Newton:
F = m
Onde
F = Força (N) d²x = Derivada de segunda ordem da equação do espaço d²t = Derivada da segunda ordem da equação do tempo
Obs.:
= velocidade (m/s) v' = = aceleração (m/s²)
F= m.a