Estados Unidos


PRATICA :

Chama-se dinamómetro ao instrumento que se usa para medir forças. Foi inventado por Isaac Newton e não deve ser confundido com a balança, instrumento destinado a medir massas.

Normalmente, um dinamómetro baseia seu funcionamento em um resorte que segue a Lei de Hooke, sendo as deformações proporcionais à força aplicada, se medindo estas em Newton (N) segundo o Sistema internacional, ou bem se indica em gramas.

Instrumentos:

-Dupla Noz: Uma dupla noz é parte do material de metal utilizado em um laboratório para sujeitar outros materiais, como podem ser, dinamómetros.

-Portapesas: Instrumento metálico de 31 gr. Para sustentar as cargas de ferro.

-Vareta: Utensílio também metálico de caráter alongado.

-Regra: Peça férrea plana e retangular utilizada para medir a constante de elasticidade do berço (utilizada na 2ª pratica).

QUESTÕES:

0.- Indica as partes da montagem no desenho do dinamómetro:

Tendo calibrado primeiramente o dinamómetro que se vai utilizar, se pendura este na vareta de ferro (bem sujeita esta pela dupla noz), e se procede a fixar o Portapesas ao extremo inferior do berço, para proceder a ir acrescentando diferentes massas ao Portapesas e assim estar ao tanto da aceleração da gravidade com a cada uma destas massas,

1.- Comprova em primeiro lugar que o dinamómetro esta bem calibrado. Quais eram as duas técnicas para confirmar ou não, sim esta bem calibrado?

a) Para calibrá-lo corretamente pendura-se diferentes massas conhecidas da parte inferior do resorte (com um jogo de pesa) e anota-se sobre uma tabela os pontos até onde a cada massa estica o resorte ou os valores de alongamento.

Uma vez feito isto, se pendura uma massa desconhecida pode achar seu valor comprovando unicamente até onde é capaz de esticar o resorte.

b) Ou também pode ser procedido a pendurar do dinamómetro pesa de massa conhecidas, e o valor que indique a escala do dinamómetro deve coincidir com o que se obtém ao lhe aplicar a lei de Hooke, tendo em conta que 1 Newton é aproximadamente a força com a que a Terra atrai 0,1 Kg de massa.

2- Pendura do dinamómetro diferentes massas perfeitamente conhecidas. Deve realizar, no mínimo, cinco medidas. Anota em teu caderno de pratica.

Medida 1

31(porta pesa) +10

41 gramas

Medida 2

31(porta pesa) +20

51 gramas

Medida 3

31(porta pesa) +30

61 gramas

Medida 4

31(porta pesa) +45

76 gramas

Medida 5

31(porta pesa) +60

91 gramas

3.- Mede na escala do aparelho as medidas dos pesos indicados em Newtons (N).

Medida 1

31 gr +10 gr = 0,041Kg

41 gramas

0'45 newtons

Medida 2

31 gr +20 gr = 0,051Kg.

51 gramas

0'60 newtons

Medida 3

31 gr +30 gr = 0,061Kg.

61 gramas

0'70 newtons

Medida 4

31 gr +45 gr =0,076Kg.

76 gramas

0'85 newtons

Medida 5

31 gr +60 gr =0,091Kg.

91 gramas

0,95 newtons

4.- Sabendo que o peso (P)= massa (M)* x gravidade (G), completa a seguinte tabela, indicando as unidades do Sistema Internacional:

Massa(Kg)

Peso(N)

Gravidade M/s 2

31 gr +10 gr = 0,041Kg

0,45

10,97

31 gr +20 gr = 0,051Kg.

0,60

11,76

31 gr +30 gr = 0,061Kg.

0,70

11,47

31 gr +45 gr =0,076Kg.

0,80

10,53

31 gr +60 gr =0,091Kg.

0,95

10,44

  • Calcula o valor médio da aceleração da gravidade (g).

  • a=F/m

    Força(N)

    Massa(Kg)

    Aceleração (a)

    0,45

    31 gr +10 gr = 0,041Kg

    10,97

    0,60

    31 gr +20 gr = 0,051Kg.

    11,76

    0,70

    31 gr +30 gr = 0,061Kg.

    11,47

    0,80

    31 gr +45 gr =0,076Kg.

    10,53

    0,95

    31 gr +60 gr =0,091Kg.

    10,44

    55,17

    55,17: 5 = 11,03

    LEI DE HOOKE:

    A deformação de um corpo elástico é diretamente proporcional à força que a produz.

    [F=k/A o]

    Objetivo: comprovar que se cumpre a lei de Hooke e calcular a constante elástica.

    Material:

    - suporte com noz e vareta

    - Um berço

    - Um portapesas

    - Pesa de 50 e 10 g

    - Uma fita métrica

    Procedimento:

    Sobre a vareta pendura-se o berço. O índice que se leva se faz coincidir com o zero da regra ou fita métrica.

    As forças que se exercem sobre o berço serão os pesos do portapesas e as diferentes pesa que se iam acrescentando. O peso se calculará a partir da equação: P=m x g.

    Acrescentam-se pesa e determina-se a longitude do berço na cada caso.

    Recolheremos os dados na seguinte tabela:

    Pesa

    M (g)

    F (N)

    Ao (cm)

    Nenhuma

    0

    0,00

    0,0

    Portapesas (31)+10

    41

    0,41

    16,7-14,3= 2,4

    Portapesas+30

    61

    0,61

    18,1-14,3= 3,8

    Portapesas+50

    81

    0,81

    18,8-14,3= 4,5

    Portapesas+70

    101

    1,01

    20,3-14,3= 6,0

    Portapesas+90

    121

    1,21

    22,4-14,3= 8,1

    Representaremos os resultados em uma grafica F(N)-A o(cm) e a partir dela calcularemos o valor de K (N/cm).

    CONCLUSÕES:

    1.-Como é a grafica que obtiveste? Que significado tem?

    obtivemos uma gráfica progressiva e ascendente, até um ponto. Isto significa que (A o) é diretamente proporcional ao incremento da força, até que excede a constante de elasticidade do berço, é aí onde a deformação do berço aumenta consideravelmente.

    2.-Qual é o valor da constante elástica?

    K= F/A o= 0,41/2,4 = 0,70 (aproximadamente).

    3.- Que passaria se repetimos a experiência com outro berço

    Daria outra constante elástica e diferentes valores da o, a não ser que possua uma constante semelhante a nosso berço, coisa pouco provável.

    4.- Quanto se alongasse o berço se a força exercida é de 0,25 N?

    F= k xAl

    0,25 N = 0,17xAl

    A o= 0,25/0,17= 1,470 cm.

    5.- Que força se exercerá se se alonga 3,5 cm?

    F=KxAl

    F = 0,17 x 3,5

    F= 0,595

    4

    3

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