Descrição
As molas são usadas na engenharia para armazenar energia ou para fornecer forças de restauração. Podem ser encontradas molas de compressão e extensão. A deflexão de uma mola depende da carga aplicada a ela, uma observação consagrada na Lei de Hook. A unidade permite que os alunos analisem as propriedades da mola e comprova algumas leis básicas da física como a Lei de Hooke, Newton e regras de design de uma mola. A unidade de Compressão da Mola é um aparelho montado na parede com escala para medição. O conjunto de molas fornecido possui diferentes tamanhos para as análises.
A deflexão de uma mola depende da carga aplicada a ela, uma observação consagrada na Lei de Hooke, dentro do limite da proporcionalidade, a deformação é diretamente proporcional à força que a produz.
As aplicações das molas são encontradas em balanças que indicam cargas quando há deflexões, assim como nas suspensões de um carro, ao qual absorvem a energia causada por movimento vertical das rodas devido a buracos e solavancos.
Uma chapa de aço, revestida a pó é montada em um suporte vertical rígido. Uma mola de compressão com medidas padrões da indústria repousa sobre a base inferior interna da caixa. Na extremidade superior da mola, repousa uma haste perfilada ligado a um gancho ao qual a carga é pendurada. A haste perfilada tem uma face chanfrada, assim sustentando a carga no centro da mola durante os experimentos, como também possibilita outros diâmetros de molas.
Uma escala integrada à parede da caixa é utilizada para mensurar a compressão. Portanto, obtêm-se uma indicação precisa da compressão que está sendo aplicada à mola. Um indicador de compressão é anexado ao eixo da haste da carga. Ou seja, há uma linha de referência horizontal para garantir que a compressão possa ser lida fora da escala de compressão.
O indicador pode ser ajustado para cima e para baixo em uma posição inicial de compressão e também para atender a diferentes comprimentos de mola de compressão que podem ser usados. O suporte de carga tem uma base sólida para permitir a suspensão segura dos pesos de massa conhecida ao qual são fornecidos com a unidade.
Os alunos medem a compressão da mola ao incrementar a carga nos experimentos. A partir destes resultados registrados é desenhado um gráfico de carga versus compressão e calculada a taxa de compressão da mola. Este método alternativo dado ao aluno serve para que possam analisar as dimensões padrões da mola e calcular, matematicamente, a taxa de compressão que a mola possue, usando fórmulas fornecidas.
Experiências
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Para testar a relação entre a carga aplicada e a alteração no comprimento devido à compressão de uma mola (Lei de Hooke)
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Para determinar a rigidez da mola usando resultados experimentais e fórmulas conhecidas
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Gráficos de carga versus compressão
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Ação de molas
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Utilizando o conjunto de mola de compressão HSM8a (vendido separadamente), a dependência da rigidez da mola sobre o diâmetro do fio, diâmetro da mola, comprimento, número de espiras e material pode ser observada e calculada
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Comparação com estimativa teórica e dados do fabricante.
Especificações
Determinação da rigidez da mola
Unidade compacta montada na parede para testar molas de até 200mm de comprimento e 38mm de diâmetro
Mola de compressão única fornecida
Carga aplicada à mola usando o conjunto de pesos com massa conhecida e um gancho
Escala de compressão integral
Indicador de compressão ajustável
Conjunto de mola HSM8a disponível opcionalmente (vendido separadamente)
Fornecido em português manual técnico para os alunos e os professores