Experimento 2



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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ

CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA – CCN

DEPARTAMENTO DE FISICA



DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL I

PRÁTICA I Ensaio de Mola e Histerese

DATA:

__/__/_____


NOTA DO RELATÓRIO:





ORDEM

ASSINATURA DO ALUNO

1




2




3




4




5




6





Contexto

Quando se realiza o experimento do tipo Lei de Hooke com um elástico, pode-se notar que a tira elástica não se comporta exatamente como uma mola. A tira de borracha, feita de latex não retorna à sua forma original depois de ser esticada. Este é um exemplo de um fenômeno denominado histerese. O conceito de histerese está ligado a sistemas não lineares onde o comportamento depende tanto do estado de solicitação atual quanto de sua "memória". A sua característica fundamental consiste na existência de curvas, relacionadas à solicitação (carga, força) com a resposta do sistema (deformação) que dependem da "memória" do sistema e que formam ciclos quando a solicitação varia contínua e periodicamente. Isto é, quando se faz a solicitação variar ciclicamente, o sistema responde de modo que a curva de resposta para o carregamento (aumento de solicitação ) não coincide com a curva de resposta para o descarregamento.



Nesta atividade a lei de Hooke é estudada para molas helicoidais com diferentes constantes elásticas. Para comparação estuda-se um elástico de borracha para o qual não há proporcionalidade entre a força exercida e a elongação resultante embora submetida às mesmas forças.
Objetivos

  • Interpretar informações envolvendo duas variáveis simultâneas

  • Estudar o fenômeno da histerese

Material e componentes

  • Escala métrica

  • Sensor Força

  • Logger Pro

  • Windows PC

  • Universal Lab Interface



Procedimento da Parte A: Ensaio estático de mola

a. Prenda a mola helicoidal como sugere o esquema da fig.1

b. Varie a força de 50 em 50gf até 250gf; faça a leitura da elongação da mola e complete a tabela 1.1

c. A partir do valor máximo 250gf reduza a força de 50 em 50gf (descarregamento) e complete a tabela 1.2. Estes dados, portanto, são divididos em duas partes: carregamento e descarregamento. Para a mola 1 e para a mola 2.

c.Faça o gráfico da força F(N) versus elongação x(m) . Para isto, utilize um analisador gráfico.

d.Combinando o resultado de suas anotações determine a constante elástica da mola.

e. troque a mola 1 pela mola 2 e repita os procedimentos anteriores e complete a tabela 1.3 e 1.4.

    Tabela 1.1- Carga da mola 1 . Tabela 1.2. Descarregamento da mola 1

      Força (N)

      Elongação (mm)



      Força(N)

      Elongação (mm)



















































    Tabela 2.1. Carga da mola 2 Tabela 1.3 Descarregamento



      Força (N)

      Elongação (mm)



      Força(N)

      Elongação (mm)





















































Procedimento Parte B:- Histerese elástica

  • a.Troque a mola pelo elástico de borracha .

    b. Varie a força de 50 em 50gf até 250gf; faça a leitura da elongação do elástico e complete a tabela 2.1

    c. A partir do valor máximo 250gf reduza a força de 50 em 50gf (descarregamento) e complete a tabela 2.2.

    d.Combinando o resultado de suas anotações faça o gráfico da força F(N) versus elongação x(m) . O que poderá ser obtido é ilustrado no gráfico da fig.3.

  • Tabela 2.1. Carrega do Elástico Tabela 2.2. Descarregamento do elástico



      Força (N)

      Elongação (mm)



      Força(N)

      Elongação (mm)





















































    Referências:Young & Freedman, Física, São Paulo, Addison Wesley, 2009 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/HFrame.html





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