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Força elástica

A força aplicada em uma mola provoca uma deformação de comprimento x

 

No nosso dia a dia encontramos diversas molas. Elas estão presente nos carros junto aos amortecedores, nos espirais de cadernos, etc. Com facilidade podemos produzir uma mola, basta enrolarmos um fio rígido em volta de um lápis e pronto, temos uma mola helicoidal. A força que uma mola exerce quando a comprimimos ou a esticamos pode ser descrita macroscopicamente como sendo uma força que tende a trazer a mola de volta ao seu comprimento inicial.

Vejamos a figura acima: nela consideramos uma mola helicoidal, leve, colocada sobre uma superfície horizontal e ligada a um bloco que também está apoiado na mesma superfície horizontal. Quando a mola não está esticada, não exerce força alguma sobre o bloco. Porém, quando a mola é esticada, ela exerce uma força sobre o bloco. Sendo assim, dizemos que quanto mais esticada estivar a mola, maior será a força exercida sobre o bloco.

Denominamos força elástica a força com a qual uma mola reage a uma força externa que a comprime ou a distende. A reação da mola age no sentido de desfazer a alteração provocada em sua forma. É por isso que a classificamos como sendo uma força restauradora.

Através da deformação sofrida por uma mola podemos determinar a intensidade da força elástica. Tomando como base a figura acima, apliquemos uma força à extremidade livre da mola, que provoque certa deformação x. Como a força elástica é uma força de reação, ela possui a mesma intensidade e sentido contrário ao da força que a deforma.

Sendo assim, podemos ver que a deformação x sofrida pela mola é diretamente proporcional à intensidade da força aplicada à extremidade da mola, portanto, quanto maior for a força aplicada, maior será a deformação da mola. A lei de proporcionalidade foi enunciada pelo cientista Robert Hooke, recebendo, por isso, o nome de Lei de Hooke. Essa lei nos permite calcular o módulo da força elástica em termos da deformação sofrida. A equação que representa essa proporcionalidade é a seguinte:

Felást=k.x
Equação da Lei de Hooke,em módulo.

Na equação acima, Felást é a força elástica que a mola exerce em cada instante em que ela está sendo deformada. A força elástica é medida em newtons (N); x é a deformação sofrida pela mola, medida em metros (m); e k é uma constante de proporcionalidade, que é uma característica da mola, e é medida em newtons por metro (N/m).


Por Domiciano Correa Marques da Silva
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