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Experiência nº quatro: Lei de Hooke.

Resumo: Este documento relata o procedimento realizado pelo grupo de discente para comprovar a lei de Hooke. Com os dados coletados calculamos a constante elástica de duas molas diferentes, uma com um diâmetro maior que a outra. Além disso, utilizando a mola de diâmetro menor, calculamos também sua constante quando ela estava em paralelo com outra mola de mesma característica e em série. Todas as constantes elásticas foram demonstradas num gráfico dos pesos em função dos deslocamentos. Palavras-chave: Hooke, mola, constante elástica, série, paralelo.

Introdução:

A lei de Hooke consiste na consideração de que uma mola possui uma constante elástica . Dentro do limite onde a lei de Hooke é apropriada, a mola pode ser comprimida ou alongada, retornando a uma mesma posição de equilíbrio. De acordo com a lei:

Sendo , a diferença da mola em elongação e sua posição natural, sem uma força aplicada, e o , sua constante elástica que depende do material de que é feita a mola, de sua espessura, de seu tamanho, o que caracteriza uma mola. É a constante elástica que determina se a mola é rígida ou tem uma facilidade maior em ser alongada, ou seja, se é pequena, a força necessária para realizar uma deformação é pequena e se for grande, a força para deformá-la é grande. O fato de a equação apresentar o sinal negativo demonstra que a força elástica tem sentido contrário à deformação. Esta constante é obedecida até certo limite, onde a deformação da mola em questão se torna permanente. Acima deste valor crítico ela passa a não obedecer a Lei de Hooke e dependendo da intensidade da força aplicada pode até se romper. No experimento, ao colocar a massa nas molas, elas se manteram em equilíbrio, ou seja, a força peso se igualou a força elástica:

No caso da associação de molas em série, uma força aplicada na extremidade atua igualmente em cada uma das molas:

Já no momento em que as molas estão dispostas de forma