Módulo de young

FÍSICA EXPERIMENTAL I

MÓDULO DE YOUNG

Introdução Uma mola obedece à Lei de Hooke, F=k.x, em que F é a força a que a mola está submetida, k é uma constante de proporcionalidade (constante de Hooke) e x é o deslocamento da mola. Um fio de comprimento L e secção A pode ser comparado a uma mola, uma vez que quando submetido a uma tração o fio se estica ou se comprime, conforme a direção da força, segundo a Lei de Hooke. A equação que relaciona a tração( ), uma constante de proporcionalidade e o deslocamento do fio é . A constante de proporcionalidade y é

chamada de módulo de elasticidade ou módulo de Young. O módulo de Young divide os materiais em duas grandes classes: flexíveis e rígidos, sendo que quanto maior o módulo de elasticidade mais rígido um material é. A tabela abaixo representa os materiais de acordo com o módulo de Young: Metal Módulo de Young, Y·1010 N/m2

Cobre estirado a frio 12.7 Cobre, fundido Cobre laminado Alumínio Aço, carbono Aço fundido Aço, fundido Zinco laminado 8.2 10.8 6.3-7.0 19.5-20.5 20.6 17.0 8.2

Latão estirado a frio 8.9-9.7 Latão naval laminado Bronze de alumínio Titânio Níquel Prata
Tabela 1: Módulo de Young

9.8 10.3 11.6 20.4 8.27

Quando um esforço é realizado em um fio e causa uma deformação somente durante o tempo em que esse esforço é realizado, diz-se que ocorre uma deformação elástica no fio. Conforme o fio vai sendo submetido a esforços maiores, que causam uma deformação permanente, diz-se que ocorre uma deformação plástica no fio. Se o fio continuar submetido a esforços cada vez

maiores ele pode se romper, e o gráfico que representa o esforço em função da deformação unitária do fio segue o seguinte padrão:

Objetivos Determinar o módulo de Young de um fio e a partir disso determinar de que material o fio é constituído. Procedimento Experimental Inicialmente foram pesados os massores utilizados em uma balança digital calibrada. Depois, com o auxílio de um micrômetro foram feitas medidas da espessura