Lista de Exercícios - Métodos Experimentais em Engenharia - Medidas de Constante Elástica e Força

ESTO01717 Métodos Experimentais em Engenharia 1 Exercícios Experimento 2 Medidas de Constante Elástica e Força Edição 3º Quadrimestre 2023 1 Duas molas A e B são idênticas exceto pelo constante elástica sendo kAkB Responda a Qual mola é mais dura Justifique b Em qual mola se realiza maior trabalho se elas são alongadas do mesmo deslocamento c Em qual mola se realiza maior trabalho se elas são alongadas com a mesma força 2 Descreva como pode ser construído um dinamômetro com uma mola de tração 3 Demonstre as expressões indicadas na Figura abaixo lembrandose de que as molas em série estão sujeitas à mesma força e molas em paralelo sofrem o mesmo deslocamento 4 No exercício 3 suponha que a incerteza do valor da constante elástica de cada mola seja de 1 e ambas as molas possuam a mesma constante k Qual será a incerteza das combinações indicadas série e paralelo 5 Suponha que tenham sido criados 2 grupos de 2 molas de mesma constante elástica k colocadas em série Estes 2 grupos foram colocados em paralelo Qual o valor da P P ESTO01717 Métodos Experimentais em Engenharia 2 constante elástica resultante Suponha que a incerteza do valor do k de cada mola seja 1 valores independentes Qual o valor da incerteza da combinação 6 Na caracterização de uma mola de tração foram obtidos os pontos experimentais de força e deslocamento indicados na tabela abaixo Responda a A mola obedece a Lei de Hooke Em qual região b Na região linear da mola qual é sua constante elástica c Estime a incerteza associada ao valor obtido em b sabendose que as incertezas nas medidas de força são de 05 e de deslocamento 1 Força N Deslocamento mm 0 0 1 10 2 21 5 55 8 90 14 150 15 180 7 Os amortecedores de automóveis podem ser considerados como molas de compressão a Se num carro os amortecedores estão ajustados para produzirem oscilações de frequência igual a 30 Hz qual é a constante elástica equivalente das molas sabendose que o carro pesa 1600 kgf b Qual será a frequência de vibração deste carro se subirem cinco passageiros pesando 80kg cada um 8 O diagrama representa uma mola com um prato de balança preso numa das extremidades Quando se tem o prato e a mola lêse 20 cm à escala à direita Colocandose no prato um objeto cuja massa foi medida obtendose 50 g a leitura na escala passa a ser 25 cm Quando se coloca um cubo no prato a leitura passa a ser 40cm Supondose que em todos os casos tenha sido obedecida a Lei de Hooke perguntase a Qual a massa do cubo b Supondose que as incertezas nas medidas de massa e de deslocamento tenham sido 1 estime a incerteza associada ao valor da massa determinado no item a ESTO01717 Métodos Experimentais em Engenharia 3 9 Para determinar a constante elástica k de uma mola de tração um grupo de alunos mediu com o cronômetro dez períodos de oscilação do MHS produzido com a conexão de quatro massas diferentes no final da mola O valor de cada massa havia sido medido previamente numa balança Os resultados obtidos estão dispostos na tabela abaixo Pedese a Explique porque não devem ser calculadas as médias dos valores de massa m e do período de oscilação T medidos b Preencha a última linha da tabela com os valores da constante elástica k da mola c Aplique agora uma análise estatística para determinar a melhor estimativa para a constante k da mola e sua incerteza do tipo A d Considerando que a balança e o cronômetro utilizados apresentavam incertezas do tipo B de 1 e 05 respectivamente determine a incerteza total na constante k da mola e Utilizando os pontos experimentais da tabela qual o tipo de função yx você escolheria para fazer um ajuste de curva de variação do período de oscilação T do MHS em função da massa m Qualis os parâmetros que seriam obtidos como resultado do procedimento de ajuste Medidas de massa e período de oscilação para determinação da constante elástica k de uma mola de tração Medida 1 2 3 4 Massa m kg 0513 0634 0752 0950 Dez períodos de oscilação 10T s 124 136 150 169 Constante elástica da mola k Nm