Física molas

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Departamento de Física Faculdade de Ciências e Tecnologia Universidade Nova de Lisboa

Determinação da constante elástica de molas

Engª Electrotécnica Engª Informática Engª Química Engª dos Materiais

Física IA - 2004/2005

Determinação de constantes elásticas de molas
1 OBJECTIVO Pretende verificar-se a validade da Lei de Hooke, com base nesta lei determinar a constante elástica de molas e verificar a lei da associação de molas em paralelo. 2 INTRODUÇÃO As molas em hélice são usadas em muitas aplicações práticas que tiram partido das suas características: 1 - Uma mola pode ser distendida pela aplicação duma força (por exemplo, muscular). Quanto maior for a distensão a provocar na mola, maior terá de ser a força aplicada para manter a mola com essa distensão. 2 - Um corpo suspenso da extremidade livre de uma mola executa um movimento oscilante, periódico, quando é desviado inicialmente da posição de equilíbrio. O corpo tem tendência a parar na posição de equilíbrio ao fim de algum tempo (que pode ser bastante longo em circunstâncias favoráveis), ou seja, o movimento é amortecido. Um estudo pormenorizado deste movimento revela experimentalmente a respectiva equação de movimento:  2π  y ( t ) = y 0 cos t + α  T  (1)

Trata-se de um movimento harmónico simples, com xo a distensão máxima (ou amplitude), Τ € o período e α uma constante designada por fase na origem (ver figura 1). A amplitude xo é considerada nesta equação como uma constante, tendo em conta que, em condições especiais, se poderão eliminar as causas que provocam o amortecimento por perda de energia (p. ex., o atrito do ar e nos pontos de suspensão). A aceleração do movimento é a segunda derivada em ordem ao tempo da função y(t): d 2 y (t )  2π  2  2π  = −  y 0