Determinarea experimentala a constantei elastice a unui resort Se numeste forta elastica, Fe , forta proportionala cu valoarea deformatiei x = l si orientata in sens opus cresterii deformatiei. Fe = - kx

Forta elastica

Constanta de elasticitate (k)F este o constanta numita constanta de elasticitate, l caracteristica unui sistem fizic dat (un fir, un resort etc.). Raportul k = Experimental s-a stabilit ca deformarile reale nu sunt nici perfect plastice, nici perfect elastice, ele fiind partial plastice si elastice (adica, dupa incetarea actiunii fortei deformatoare, deformarile reale dispar numai partial).

Teoria lucrariiAtunci cand asupra unui corp se exercita forte care ii provoaca alungirea pe o anumita directie, in interiorul lui apar forte de reactiune proportionale cu deformarile, daca fortele exterioare nu depasesc limita caracteristica acelui corp, numita limita de elasticitate. Expresia matematica a acestor forte este: F = kl , unde l este vectorul variatia lungimii pe directia de actiune. k este coeficientul de elasticitate, iar F este forta elastica. Formula de mai sus permite determinarea marimii k daca se masoara F si l : F k= . l Masurarea modulului fortei elastice se poate face numai in starea de echilibru a deformarii, pentru ca atunci forta exterioara egaleaza pe cea elastica.

TemaSa se determine coeficientul de elasticitate al unui dinamometru. Materiale necesare: postament (1), tija (prinsa intr-o mufa de suport 2), mufa simpla (se prinde pe tija 3), boltul (se introduce in mufa simpla 4), dinamometru (de 1N 5), greutate cu carlig (10g 6), discuri crestate (5g si 10g 7).

Dispozitivul experimental: este alcatuit din postament, pe care este prinsa prin mufa suport tija. De capatul celalalt al tijei este prinsa mufa simpla, in care este introdus boltul. De acesta este prins dinamometrul, de care fiind agatata greutatea cu carlig, pe care vor fi introduse discurile crestate.

Modul de lucruPe dispozitivul descris mai sus se aseaza greutatea cu carlig, dupa care se adauga gradat discuri crestate, notandu-se de fiecare data forta (greutatea discurilor) si alungirea resortului. Rezulatatele experimentului sunt noatate in tabelul de mai jos: F = m g k = m g l l (m) 0,008 0,011 0,015 0,022 0,03 K (N/m) (dupa F citita) 10 10,91 12 11,81 12

Masa (kg) 0,01 0,015 0,02 0,03 0,04

Forta (N) citita/calculata 0,08/0,1 0,12/0,15 0,18/0,2 0,26/0,3 0,36/0,4

km =

k1 + k 2 + k 3 + k 4 + k 5 10 + 10,91 + 12 + 11,81 + 12 = = 11,344 (N/m) 5 5

Din acest experiment rezulta ca (in cazul acestui dinamometru, cu aproximare) constanta elastica medie este 11,344 N/m.

EroriDeoarece la masurarea alungirii resortului s-a folosit hartie milimetrica, eroarea absoluta o consideram 1mm (0,0001m). Comparand valorile inregistrate de dinamometru cu cele ideale, constatam ca acestea sunt mari, de ordinul sutimilor, datorate in principal impreciziei aparatului si a lipsei de indemanare in utilizarea dispozitivului.

ConcluziiDin masuratorile efectuate observam ca raportul dintre masa (forta) si deformare este, in linii mari, constant. De aici deducem faptul ca nu s-a depasit limita de elasticitate (forta sub actiunea careia resortul se deformeaza plastic). In urma acestui experiment s-a dovedit ca in interiorul unui resort (dinamometru) apar forte de reactiune proportionale cu deformarile, cat timp fortele deformatoare nu depasesc limita de elasticitate a corpului.

Bibliografie:- Lucrari de laborator la fizica de Prof. D. BLUMEN, Editura de stat didactica si pedagogica, Bucuresti 1960; - Lucrari experimentale de fizica pentru liceu de Lidia Panaiotu, Iunian Chelu, Maria Petrescu Prahova, Elena Adriana Teodoru, Editura didactica si pedagogica, Bucuresti 1972; - Fizica manual pentru clasa a 9-a de Constantin Mantea, Editura All Educational, Bucuresti 2000; - Notite si masuratori in urma experimentului de laborator efectuat. determinarea experimentala a constantei de elasticitate pentru un resort

Referat intocmit de: Ciobanu Calin, Ghionea Geanina, Piele Neagu Stefanita