Molas em Série

Introdução

Duas molas 1 e 2 tem constantes k1 e k2, respectivamente. Podemos associá-las em série, na associação podemos substituir as duas molas por uma única, que produza o mesmo efeito e que chamamos de mola equivalente de constante ke. Neste caso as molas 1 e 2 estão sujeitas á mesma força F e sofrem deformações diferentes x1 e x2.

Como a força F é a mesma: mola 1 – F =k1.x1 mola 2 – F=k2.x2 Então, x1=F/k1 e x2=F/k2. Mola equivalente: F=ke.x , x=F/ke x = x1 + x2 , F/ke = F/k1 + F/k2

Objetivo
Nesse experimento eremos encontrar a constante elástica K1 e K2 pelo método estático. Associar as molas em série e encontrar o Ke pelo método dinâmico e estático. E comparar os valores obtidos para o Ke com a expressão teórica.

1°Calculamos K pelo método estático:
Dados:
Peso= 0,130Kg
X= 0,047m
K1 e K2 é de cada mola e K12 é a mola em série.
X das molas em série= 0,091m
Calculo:
K1= mg/x
K1= 0,130.9,8/0,047
K1= 27,10 N/M

K2= mg/x
K2= 0,130.9,8/0,047
K2= 27,10 N/M

K12= mg/x
K12= 0,130.9,8/0,091
K12= 14,00 N/M

2°Calcula K pelo método dinâmico da molas em série:
Peso= 0,130Kg
X= 0,026 m

T1- 5,949/10 = 0,59
T2- 5,854/10 = 0,58
T3- 5,920/10 = 0,59
TM= 0,59 seg

K= 4π2m/t2
K= 4(3,14)2.0,13/(0,59)2
K= 14,74 N/M

3°Comparar Ke :
1/Ke = 1/ K1 + 1/ K2
1/Ke = 1/27,10 + 1/27,10
1/Ke = 13,51 N/M (K da associação)

Conclusão
Nota-se a partir da observação do experimento, que quanto maior o número de espiras menor será o valor da constante de elasticidade. Pois na parte do experimento que coloca-se duas molas em série (a nova mola formada ficou com um maior número de espiras) o Keq obteve um valor inferior ao das duas molas que foram associadas.

Bibliografia

http://www.fisicaevestibular.com.br
http://www.sofisica.com.br/conteudos