Relatrio Fisica Experimental B

MINISTRIO DA EDUCAO

UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI

DIAMANTINA MINAS GERAIS

BACHARELADO EM CINCIA E TECNOLOGIA

www.ufvjm.edu.br

Acelerao da Gravidade e Lei de Hooke*Bruna de Oliveira, Eduardo Heggendorn, Elielson Soares Pereira - CTA

niro.bruna@gmail.com, kiodraude@hotmail.com, elielsonka@hotmail.comInstituto de Cincia e Tecnologia do Mucuri - UFVJM

Fenmenos Mecnicos CTT120 Bacharelado em Cincia e Tecnologia

Resumo. Este experimento visa a anlise experimental da Lei de Hooke atravs do uso de molas e pesos. Tal lei pode ser comprovada pela variao linear obtida das medies (distenso da mola) com o aumento dos pesos; e as variaes de tempo nas oscilaes de um pndulo.Palavras chave: Lei de Hooke, Gravidade, Mola, PnduloIntroduo

EmMecnica, umpndulo simples um instrumento ou uma montagem que consiste num objeto que oscila em torno de um ponto fixo. O brao executa movimentos alternados em torno da posio central, chamadaposio de equilbrio. O pndulo muito utilizado em estudos dafora pesoe domovimento oscilatrio.

Um corpo ligado extremidade de uma mola comprimida (ou esticada) possui energia potencial elstica. De fato, a mola comprimida exerce uma fora sobre o corpo, a qual realiza um trabalho sobre ele quando o abandonamos. Entretanto, se tentarmos comprimir (ou esticar) uma mola, nota-se que a fora produzida pela mola diretamente proporcional ao seu deslocamento do estado inicial (equilbrio). O equilbrio na mola ocorre quando ela est em seu estado natural, ou seja, sem estar comprimida ou esticada. Verifica-se experimentalmente que:

- dobrando o alongamento (ou comprimindo), a fora dobra (2F);

- triplicando o alongamento (ou comprimindo), a fora triplica (3F), etc.

Este resultado conhecido como Lei de Hooke, pois foi Robert Hooke, um cientista ingls, quem observou, pela primeira vez, esta propriedade da mola (na realidade, esta lei s verdadeira se a deformao da mola no for muito grande). A lei de Hooke a lei da fsica relacionada a elasticidade de corpos, que serve para calcular a deformao causada pela fora exercida sobre um corpo, tal que a fora igual ao deslocamento da massa a partir do seu ponto de equilbrio vezes a caracterstica constante da mola ou do corpo que sofrer deformao.Materiais Usados- 1 trip de apoio

- 1 haste metlica

- 2 molas

- 1 sensor de fora

- 1 rgua milimetrada

- 2 marcadores magnticos

- 2 braadeiras- 1 cronmetro

- 1 trena

- 1 esfera metlica

- Suporte para blocos

- Barbante.

ObjetivosMedir a acelerao da gravidade atravs de experimento com pndulo simples; e determinar a constante da mola em cada um dos casos e relacionar as constantes encontradas na associao em srie e em paralelo com as constantes de cada mola.

Procedimento ExperimentalParte 1 Acelerao da GravidadeMediu-se a acelerao da gravidade utilizando a esfera metlica, o barbante, a trena e o cronmetro. Para tal, amarrou-se a esfera a barbante e pendurou-se a uma haste, montando assim um pndulo simples. Mediu-se com a trena o comprimento do fio. Deslocou-se a esfera de modo a formar um pequeno ngulo conforme indicado na figura abaixo.

Com o cronmetro mediu-se o tempo de 10 oscilaes completas do pndulo e assim, determinou-se um perodo.

Utilizando a frmula do perodo do pndulo, determinou-se a acelerao da gravidade.

Fez-se cinco medidas com diferentes comprimentos e calculou-se a mdia da acelerao da gravidade.

Os resultados foram dispostos na tabela abaixo:Tabela I

0,514,139,88

0,615,519,85

0,716,849,74

0,817,929,83

0,918,979,87

Usou-se um software especfico que faz uma simulao para os valores de acelerao.

O valor mdio de acelerao encontrado pelo grupo foi de g = 9,84, com um desvio ou erro de g = 0,01. Dessa forma, a acelerao pode ser expressa da seguinte maneira:

= 9,84 0,01Parte 2 A Lei de Hooke

Fez-se a montagem da figura abaixo.

Zerou-se o sensor de fora no computador (a informao da fora enviada ao computador sem necessidade de qualquer conexo do sensor com o computador).

Colocou-se um bloco de massa 10g no suporte e com a rgua determinou-se a deformao da mola e anotou-se a fora.

Aumentou-se gradativamente a massa no suporte para blocos para deformar a mola e anotou-se na tabela a fora peso e a correspondente deformao da mola.Tabela II Mola A

0,251,1

0,522,5

0,804,0

1,075,6

1,327,0

1,8710,0

Tabela III Mola B

0,251,1

0,522,5

0,803,9

1,075,6

1,327,0

1,8710,0

Construiu-se o grfico (em anexo) da fora versus a deformao. Observou-se a dependncia da fora com a deformao. Fez-se o mesmo procedimento para a outra mola e determinou-se as constantes elsticas das molas.

Em seguida, fez-se a associao de molas indicada na figura abaixo.

Acrescentando-se blocos no suporte para blocos, determinou-se a constante elstica do conjunto para as situaes ilustradas na figura, para isso anotou-se o peso e sua respectiva deformao.Tabela IV Molas em Paralelo

0,261,0

0,521,7

0,802,4

1,073,1

1,364,0

1,945,3

Determinou-se a relao existente entre a nova constante e as anteriores.

ConclusoDe acordo com os resultados, pode-se provar que, medida que se aumenta o peso (F), o comprimento da mola aumenta proporcionalmente de acordo com a equao, na qual k a constante de deformao da mola e X a deformao sofrida, enunciada pelalei de Hooke.

Referncias

[1].http://www.trabalhosfeitos.com/ensaios/Relat%C3%B3rio-Pendulo/27690.html (Relatrio Pendulo Ensaios Universitrios Slank, acessado em 4 de outubro de 2011)

[2].http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA8gsAK/experimento-pendulo-simples (Experimento do pendulo simples, acessado em 4 de outubro de 2011)

[3].http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Hooke (Lei de Hooke Wikipdia, a enciclopdia livre, acessado em 4 de outubro de 2011)[4].http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAs6YAF/relatorio-aula-pratica-lei-hooke (relatrio de aula prtica Lei de hooke, acessado em 4 de outubro de 2011)[5].http://alunoca.io.usp.br/~drvieira/disciplinas/fep0112/massa-mola.pdf (acessado em 4 de outubro de 2011)

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