2- Descreva como pode ser construído um dinamômetro com uma mola de tração.
Passo 1
O enunciado pede que a gente descreva como construir um dinamômetro usando uma mola de tração. O conteúdo principal aqui é a Lei de Hooke, que relaciona a força aplicada
à deformação (alongamento)
da mola por meio da constante elástica
:
Para montar o instrumento, vamos precisar de uma mola de constante elástica bem definida, um suporte fixo, um gancho móvel e uma régua ou escala graduada.
Passo 2
Escolher e montar a mola. Primeiro, selecione uma mola de aço apropriada cuja constante elástica
esteja no intervalo de forças que você deseja medir. Fixe a extremidade superior da mola em um suporte rígido (por exemplo, um gancho preso a um bastão ou placa). Na extremidade inferior, coloque um gancho livre para pendurar as massas de prova.
Passo 3
Calibrar a constante elástica. Pendure sucessivamente massas de valores conhecidos
e meça os alongamentos
correspondentes. Para cada massa, a força peso é
e, pela Lei de Hooke, tem-se
Faça um ajuste linear de
versus
para obter uma estimativa precisa de
.
Passo 4
Construir a escala graduada. Sobre uma régua ou chapa transparente paralela à mola, marque as posições
medidas na calibração. Converta cada marca em força usando
e indique o valor de
(em newtons) ao lado de cada marca de
. Essa será a leitura direta do dinamômetro.
Passo 5
Montagem final e uso. Una o suporte fixo, a mola calibrada e a régua graduada de modo que o gancho móvel deslize em frente à escala. Ao pendurar um objeto, o gancho descerá até uma marca cujo valor em newtons corresponde à força peso do objeto, permitindo a medição direta da força de tração.
Resposta
Um dinamômetro de mola de tração consiste em uma mola de constante elástica
presa em um suporte, com um gancho móvel na outra extremidade e uma escala graduada que relaciona alongamento
à força
. A calibração é feita medindo alongamentos para massas conhecidas e construindo uma régua onde cada marca de
indica diretamente o valor de
.