Lei de Hooke

5.

Lei de Hooke

5.1. Introdução

Quando uma “mola ideal” é submetida a uma deformação (distensão ou compressão), uma força elástica restauradora é gerada de acordo com a lei de
Hooke:
(5.1)

.∆
Δx é o alongamento ou encurtamento da mola e

é chamada de constante

elástica da mola. Seu valor é uma característica da mola.
Na prática, uma “mola real” obedece a lei de Hooke até um certo valor de deformação que chamamos de limite elástico. A partir deste valor, a deformação da mola se torna permanente.
Podemos usar o fato da força restauradora de uma mola ser proporcional a sua deformação para medir forças em situações estáticas. Um dinamômetro, portanto, nada mais é do que uma mola com suas deformações “calibradas” para uma escala de forças. Um dinamômetro pode ser “calibrado” utilizando o arranjo apresentado na Figura 5.1.
Como as massas na Figura 5.1 estão em repouso, então o sistema está em equilíbrio, e têm-se:
(5.2)
Portanto:
.

.∆

(5.3)

De acordo com a Equação 5.3, se fizermos um gráfico em papel milimetrado do Peso versus Δx, deveremos obter uma reta cujo coeficiente angular é a constante elástica da mola.

Apostila de Laboratório de Física A
Departamento de Física, Universidade Federal de Sergipe

50

Fim do Limite Elástico

x0
∆x1
x1
∆x2
x2
∆x3
x3

Fel m1 P m2 ∆x4

m3

x4

m4
Figura 5.1: Esquema do arranjo para “calibrar” uma mola como dinamômetro.

5.2. Objetivos

O objetivo principal desta experiência é proporcionar aos alunos uma melhor compreensão da lei de Hooke, por meio da construção e calibração de dois “dinamômetros” rudimentares.

O aluno aprenderá a determinar a

constante elástica de uma mola utilizando um arranjo experimental simples.

5.3. Materiais e Métodos

Os materiais necessários para realização deste experimento são:
2 molas com uma ou mais características diferentes: material, diâmetro do fio ou diâmetro do enrolamento
Suporte para mola com tripé e