Histerese Mecanica
Através da lei de Hooke (F = kx), podemos analisar as trocas de energia que ocorrem quando uma mola é distendida sendo deformada permanentemente.
Lembremos que o trabalho realizado por uma força constante que provoca um deslocamento x é dado pela expressão:
W = F • x • cos
Sendo a força na mesma direção no deslocamento, = 0 e a relação se reduz a:
W = F • x
Para uma força F qualquer, aplicada a um corpo que, sob a ação desta força F, se desloca de x, a área do gráfico F versus x representa o trabalho realizado pelo agente que aplicou a força. Veja a figura. Troquemos agora a mola por um fio e analisemos a nova situação. Quando submetido à tração, um fio deforma-se, de inicio elasticamente. Porém avançando além do chamado limite de elasticidade, se formos reduzindo agora a tração, o material não retorna às suas dimensões originais. Permanece uma deformação residual. Tal fato denomina-se “histerese mecânica”. O comportamento do material pode ser representado, qualitativamente, pelo gráfico:
Neste gráfico, o aumento de tração corresponde ao trecho AB e a redução de tração ao trecho BC e a deformação residual é AC. Se a partir do ponto C, aumentarmos novamente a tração o fato se repetirá e assim por diante. Isto fará com que a energia perdida em cada vez, sob forma de calor para o ambiente, deixa o corpo extremamente debilitado, rompendo-se com facilidade. Assim a histerese mecânica representa uma energia perdida durante o processo, a qual pode se calculada através da área ABC do gráfico. (Bibliografia - HEWITT, PAUL Física Conceitual Bookman, 2002 e YOUNG, D. HUG; FREEDMAN, A. ROGER Física V 1).
PARTE EXPERIMENTAL
Objetivo:
• Analisar a histerese mecânica de uma tira de borracha.
Material:
- Um tripé;
- Um perfil com escala milimetrada;
- Conjunto de massas de 50g e suporte para as massas;
- Uma tira de borracha (“gominha”).
Procedimento:
- Verifique se a montagem esta de acordo com a