Instruções para o experimento da Lei de Hooke
Objetivos do experimento:
– Investigando a relação entre a força e o aumento do comprimento de uma mola
– Determine a constante elástica da mola
Ferramentas e materiais: Mola, carga de 50 gramas (4), tripé, régua
Teoria básica:
Lei de Hooke Afirma que a magnitude da força é diretamente proporcional ao aumento no comprimento da mola. Quanto maior a força que atua sobre a mola, maior será o aumento em seu comprimento. A razão entre a magnitude da força e o aumento no comprimento da mola é constante. A lei de Hooke se aplica quando a força não excede o limite elástico da mola. A lei de Hooke foi proposta por Robert Hooke (1635-1703).
Matematicamente, a lei de Hooke é expressa pela equação: k = F / Δl. Onde: k = constante elástica da mola, F = força, Δl = aumento no comprimento da mola.
A unidade internacional de força é o Newton, a unidade internacional de comprimento é o metro, portanto a unidade internacional da constante elástica de uma mola é Newton/metro (N/m).
Etapas experimentais:
1. Monte o tripé conforme mostrado na figura.
2. Pendure uma mola em um suporte e, em seguida, prenda um peso de 50 gramas na extremidade inferior da mola. Meça o comprimento da mola como comprimento da mola 1 (l).o).
l1 = ……… Centímetros.
3. Pendure novamente uma carga de 50 gramas e, em seguida, meça o comprimento da mola como o comprimento da mola 2 (l).2).
w = 0,5 Newton
Δl = l2 - eu1 =………… Centímetros
k = c / Δl =………… N/cm
3. Pendure novamente uma carga de 50 gramas e, em seguida, meça o comprimento da mola como o comprimento da mola 3 (l).3).
w = 0,5 + 0,5 = 1 Newton
Δl = l3 - eu1 = ………… Centímetro
k = c / Δl =………… N/cm
4. Pendure novamente uma carga de 50 gramas e, em seguida, meça o comprimento da mola como o comprimento da mola 4 (l).4).
w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 Newtons
Δl = l4 - eu1 = ………… Centímetro
k = c / Δl =………… N/cm
Dados e análise de dados:
Com base nos resultados do experimento anterior, foram obtidas três constantes elásticas. Calcule a constante elástica média:
k = (k + k + k): 3 = …………… N/cm
Desenhe um gráfico da relação entre a gravidade (w) e o aumento no comprimento da mola (Δl).
Discussão:
Qual é a relação entre a força e o aumento no comprimento da mola? Se a força for maior, o aumento no comprimento da mola será maior, constante ou menor?
– As constantes elásticas são as mesmas? Se não, por quê?
– Qual é a constante elástica média obtida através do experimento?
Conclusão:
Apresente sua conclusão.
