Física - Estudo da Força Elástica

Estudo da Força Elástica

Objetivos

1) Mostrar a relação linear entre a deformação em uma mola e a força restauradora (força elástica).

2) Calibrar uma mola de constante elástica desconhecida.

3) Determinar experimentalmente a constante elástica dessa mola.

Estratégias

1) Comece mostrando que a força elástica não é uma força constante, pois ela aumenta com a deformação da mola.

2) Mostre que o aumento da força elástica é proporcional a deformação da mola e com isso mostre a Lei de Hooke.

3) Explique o significado da constante elástica e de as suas unidades mais usadas como o Newton por metro e o Newton por centímetro.

Faça a conversão entre essas unidades.

Atividade prática

Como sugestão de atividade para essa aula, vale a pena determinar a constante elástica de uma mola desconhecida. Para isso, são necessários os seguintes materiais:

• Mola de constante elástica não muito elevada;
• Régua;
• Massas de valor conhecido;
• Algum suporte para pendurar a mola;
• Algum objeto de massa desconhecida;

Procedimento

1. Meça a mola no seu tamanho natural e depois a pendure no suporte.

2. Pendure as massas conhecidas e meça o tamanho da mola deformada para cada massa colocada.

3. Calcule o peso dessas massas fazendo a multiplicação entre o valor da massa e a aceleração da gravidade.

4. Determine a constante elástica aplicando a Lei de Hooke para os valores obtidos no experimento.

5. Mostre que o resultado é o mesmo para as diversas medidas.

6. Pendure uma massa desconhecida e meça a deformação da mola.

7. Sabendo a deformação da mola e a sua constante elástica, determine o peso e a massa desconhecida.

Sugestões

• Se preferir, peça para os alunos construírem um gráfico da força deformadora em função da deformação da mola.
• Mostre que a constante elástica pode ser obtida pela determinação da tangente do ângulo de inclinação da reta do gráfico.