Lei de Hooke

Lei de Hooke

Objetivo
Determinar experimentalmente a constante elástica da mola.

Introdução
A lei de Hooke é a lei da física relacionada à elasticidade de corpos, que serve para calcular a deformação causada pela força exercida sobre um corpo, tal que a força é igual ao deslocamento da massa a partir do seu ponto de equilíbrio vezes a característica constante da mola ou do corpo que sofrerá deformação:

Resultados e Discussão
Pela lei de Hooke, a cada esforço F realizado numa mola helicoidal cilíndrica fixa por uma das extremidades corresponde uma deformação proporcional y. À constante de proporcionalidade k dá-se a denominação de constante elástica das molas (F = k.y).
A constante elástica depende do material de que a mola é feita e das suas características geométricas. Pode-se demonstrar que a dependência entre a constante elástica (k) e o módulo de rigidez do material (l) pode ser expressa por:

〖k=ld/(8nD^3 )〗^4

Onde n é o número de espiras da mola, d o diâmetro do fio de que é feita a mola e D o diâmetro interno médio da mola.
A partir desta equação, determinou-se o valor de k(constante elástica) e o valor de ℓ (módulo de rigidez).
As características das molas utilizadas no experimento, tal como os valores obtidos de k e de ℓ estão presentes na Tabela 1.

Tabela 1: Características das molas. Mola 1 Mola 2 k 1,1 1,78
ℓ 2.242.994 6.999.244 d 0,1 0,1
D 0,6 0,8 n 118 96

Os resultados obtidos a partir da realização do procedimento estão presentes na Tabela 2.

Tabela 2: Resultados obtidos a partir do procedimento
Mg x(mola 1) x(mola 2)
10 5 4
20 15 10
30 24 16
50 41 26
70 61 39
100 85 55
200 181 110
300 270 168
350 315 196
401 361 225
500 450 282

Conclusão
A força elástica resultante da lei de Hooke é diretamente proporcional à variação de espaço obtido pelo peso que é colocado na mola. A Lei de Hooke estabelece uma relação de proporcionalidade entre a força F exercida sobre uma mola e a elongação Δx