Roteiro para as atividades práticas de BAC007 – FÍSICA

Professores: Miguel, Maurício, Márcio Lage, Edelma, Eduardo, Márcio Yasuda e Saulo.

EXPERIÊNCIA 10: LEI DE HOOKE

1. OBJETIVOS

Verificar a Lei de Hooke. Determinar a constante de elasticidade de uma mola e de um sistema de molas. Determinar o

trabalho realizado para distender um elástico de borracha e verificar a conservação de energia.

2. MATERIAL UTILIZADO

2.1 Painel metálico multifuncional.

2.2 Duas molas helicoidais.

2.3 Régua milimetrada.

2.4 Suporte indicador móvel.

2.5 Dois ganchos para massas acopláveis.

2.6 Massas acopláveis com peso de 0,5 N.

2.7 Elásticos de borracha.

3. PREPARAÇÃO DO EXPERIMENTO

3.1 – Verifique os componentes do painel Conjunto de Mecânica.

3.2 – Certifique-se de que a base do painel esteja nivelada com a mesa.

3.3 – Fixe a régua no painel.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL e TRATAMENTO DOS DADOS

PARTE 1: Constante elástica de uma mola.

4.1.1 – Dependure uma das molas com o suporte indicador e o gancho, de acordo com a Figura 1 da página 57 do manual.

Posicione o zero da régua diante do indicador.

4.1.2 – Adicione uma massa ao gancho e anote o valor do deslocamento. Faça isso para as 5 massas e preencha a Tabela 1.

F (N)

d (mm)

Tabela 1: Deslocamento d da mola 1 para diferentes pesos.

4.1.3 – Faça um gráfico da Força x Deslocamento usando o ORIGIN e ajuste uma função linear passando pela origem.

4.1.4 – Obtenha a constante de elasticidade K1 desta mola.

4.1.5 – Faça o mesmo procedimento para a segunda mola, obtendo a constante de elasticidade K2 para esta segunda mola.

PARTE 2: Constante elástica de duas molas acopladas em série.

4.2.1 – Dependure as duas molas em série com o suporte indicador e o gancho, de acordo com a Figura 2 da página 59 do

manual. Posicione o zero da régua diante do indicador.

4.2.2 – Adicione uma massa ao gancho e anote o valor do deslocamento. Faça isso para as 5 massas e preencha a Tabela 2.

F (N)

d (mm)

Tabela 2: Deslocamento das molas para diferentes pesos.

4.2.3 – Faça um gráfico da Força x Deslocamento usando o ORIGIN e ajuste uma função linear passando pela origem.

4.2.4 – Obtenha a constante elástica KS do sistema de molas.

4.2.5 – Compare com as constantes K1 e K2 obtidas anteriormente e encontre uma relação entre elas.

PARTE 3: Constante elástica de duas molas acopladas em paralelo.

4.3.1 – Dependure as duas molas em paralelo com o suporte indicador e o gancho, de acordo com a Figura 3 da página 60

do manual. Posicione o zero da régua diante do indicador.

4.3.2 – Adicione uma massa ao gancho e anote o valor do deslocamento. Faça isso para as 5 massas e preencha a Tabela 3.

F (N)

d (mm)

Tabela 3: Deslocamento das molas para diferentes pesos.

4.3.3 – Faça um gráfico da Força x Deslocamento usando o ORIGIN e ajuste uma função linear passando pela origem.

4.3.4 – Obtenha a constante elástica KP do sistema de molas.

4.3.5 – Compare com as constantes K1 e K2 obtidas anteriormente e encontre uma relação entre elas. Compare com KS.

PARTE 4: Trabalho e conservação de energia para distender um elástico.

4.4.1 – Dependure um elástico com os dois ganchos vazios e o marcador na posição zero da régua.

4.4.2 - Acrescente uma massa ao sistema e anote o valor do deslocamento d1. Aguarde alguns instantes até que o elástico

estabilize.

4.4.3 – Repita o procedimento com as 15 massas, anotando o deslocamento d1 aguardando até que o elástico estabilize.

Preencha a Tabela 4.

4.4.4 – Aguarde alguns instantes e retire as massas gradativamente, anotando os deslocamentos d2 correspondentes.

F (N) �

d

1

(

m

m

)

�

d

2

(

m

m

)

�Tabela 4: Força e deslocamento do elástico durante o acréscimo das massas d1 e durante a retirada d2.

Tabela 4: Força e deslocamento do elástico durante o acréscimo das massas d1 e durante a retirada d2.

4.4.5 – Faça um gráfico da Força pelos deslocamentos d1 e d2. Se possível, faça no mesmo gráfico.

4.4.6 – Determine o trabalho realizado pela força sobre o elástico durante o processo de acréscimo e retirada das massas.

Determine o trabalho líquido, subtraindo o segundo do primeiro, e interprete o resultado. Para onde foi a energia

“perdida” no processo?

5. ASSUNTOS A SEREM PESQUISADOS PARA O RELATÓRIO:

Lei de Hooke. Associação de molas. Trabalho e conservação da energia.