Em relação à força elástica, descrita matematicamente pela lei de Hooke, assinale a alternativa CORRETA: *
a) Quanto maior for a constante elástica de uma mola, menor será a força necessária para deformá-la.
b) A força elástica é inversamente proporcional à elongação da mola.
c) A força que é exercida sobre a mola, deformando-a, é igual à força elástica gerada pela mola.
d) A força elástica tem o seu valor máximo quando a mola encontra-se em seu formato original.
e) A constante elástica da mola é uma grandeza escalar, medida em newtons por grama.
Soluções para a tarefa
Resposta:
Letra (c)
Explicação:
Esqueça a matemática e use a imaginação, é mais intuitivo.
Imagine como funciona uma mola, quanto mais você deforma ela, maior é a força que ela irá exercer, isso é óbvio, logo isso refuta a letra (b) e a letra (d).
E portanto, sendo a força proporcional à deformação da mola. basta saber as unidades - força (Newton) e deformação (metros). Observe que só é possível igualar a força com a deformação caso exista uma constante que que anule a unidede da deformação (metros) e incremente uma unidade de força (Newton). E com essas duas unidades em mente, deve-se descartar a letra (e) pois nela há uma unidade que não é necessária (grama). A letra (a) também descartada pois a constante é incrementada com a intenção de manter a proporcionalidade entre a força.
Foi o que Robert Hooke imaginou.
A demonstração do modelo matemático é totalmente pensada tomando de base, o conceito principal da mola.
Quanto maior a deformação x maior será sua força F.
F = x -------> Newton diferente de metro
-> constante de proporcionalidade k <-
-----------> F = kx <-----------
Newton = (Newton/metro) metro
Newton = Newton
Pelo princípio da ação e reação, 3ª Lei de newton, podemos afirmar que a força elástica é a mesma a força exercida. Alternativa C.
A força elástica é contabilizada pela quantidade em metros que uma mola pode ser deformada em relação a contante elástica do material. Ela é diretamente proporcional a essa constante e a deformação, sendo expressa pela lei de Hooke em:
Onde:
- Fpel é a força potencial elástica [N]
- k é a constante elástica do material usado [N/m]
- x é o tamanho da deformação [m]
Note que essa lei é muito semelhante ao princípio fundamental da dinâmica, segunda lei de Newton.
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