Lei de Hooke

Ensino Médio
Profs.: Gustavo e Minaliza
NOME
nO classe Bancada
NOTA
Adote g = 10m/s2 e 1 cal = 4,18J
Estudo da Elasticidade nas Molas

1) O esquema ao lado representa a situação que esta sendo estudada. Represente, na figura, as forças que estão agindo no portapesos. Explique qual a relação matemática entre a força exercida pela mola e a força peso na massa suspensa. Essas forças
constituem um par ação e reação? Justifique
PROCEDIMENTOS
1) Acerte o zero da régua com a base do porta peso.
2) Coloque uma massa no porta peso e meça a elongação (X) correspondente.
3) Repita esse procedimento até completar os dados da tabela 1
Tabela 1: Medidas da massa (m), da força elástica (F) e da deformação da mola (X) para a mola. K é a constante elástica da mola e d é o desvio absoluto.
m(g)
100
150
170
200
220
250
270
300
320
m(kg)
F(N)
X(cm)
X(m)
K (N/m)
d (N/m)
RESULTADOS
a) Determine a constante elástica (K) para cada coluna da tabela, bem como a constante elástica média da mola.
350
K  ___________________
b) Calcule os desvios absolutos (anote os resultados na tabela 1), o desvio médio e o desvio percentual do seu resultado (anote
estes últimos abaixo). Esse desvio é grande ou pequeno (justifique)? A quais fatores o grupo atribui esses desvios?
d  _____________
d  _____________
%
c)
Apresente o resultado final de sua medida para a constante elástica da mola.
K = ____________________________________________
d) Construa o gráfico F(N) x X(m) correspondentes a essa tabela (Lembre-se que quando não há força agindo sobre a mola, sua
deformação é nula, ou seja, se F = 0  X =0).
________________________________________________________________________________________ 1
e)
Determine, a partir do gráfico, o trabalho realizado pela mola até atingir uma elongação de 10,0cm, em unidades
do Sistema Internacional, em calorias e em kWh. (indique as operações matemáticas envolvidas!)
Sistema Internacional
calorias
kWh
f)
Qual seria a velocidade de um corpo de massa 100g para que ele tivesse uma energia cinética equivalente ao
trabalho calculado no item anterior? (indique as operações matemáticas envolvidas!)
g) Quantos metros deveríamos elevar um objeto de massa 100g para que o trabalho realizado pela força peso fosse
equivalente (em módulo) ao trabalho da força elástica do item (e)? (indique as operações matemáticas envolvidas!)
g) Quantos metros deveríamos esticar a mola para que o trabalho realizado fosse equivalente a 1 caloria? (indique as
operações matemáticas envolvidas!)
h) Utilizando o valor da constante elástica obtido pelo grupo, determine quantos metros deveríamos esticar a mola
para que a força resultante fosse 100N.
i) Se pendurássemos um corpo de massa 500g numa associação de molas idênticas com constante elástica de
100N/m, como mostram as figuras abaixo, qual dos sistemas sofreria maior deformação? Justifique e determine qual
seria a deformação de cada uma deles. (indique as operações matemáticas envolvidas!)
Associação em série
Associação em paralelo
________________________________________________________________________________________ 2