Representação gráfica da Lei de Hooke

Na física, o primeiro a estudar a elasticidade dos corpos foi um físico chamado Robert Hooke. Em seus estudos, Hooke concluiu que a distensão de um corpo elástico, como é o caso de uma mola, é diretamente proporcional à força aplicada sobre ela.

De acordo com o desenho acima, podemos ver que o primeiro desenho mostra que a mola está em equilíbrio, isto é, não sofre ação de nenhuma força. Porém, se aplicarmos uma força de intensidade F sobre ela, veremos uma deformação x. Caso dobremos a força para 2F, veremos que a deformação sofrida pela mola dobra para 2x.

Matematicamente, podemos representar a deformação da mola da seguinte maneira:

F = k.x

A equação acima é conhecida como Lei de Hooke, onde:

F - é a força aplicada sobre a mola
k - é a constante elástica da mola
x - é a deformação sofrida pela mola

No nosso cotidiano podemos nos deparar com diversos tipos de corpos com elasticidade, vejamos alguns exemplos: molas, cordas de bunge-jump, bolas de tênis etc.; todos esses corpos podem se deformar obedecendo, em alguns casos, a lei de Hooke.

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A constante de proporcionalidade k, isto é, a constante elástica da mola possui um valor que depende do material e das características da mola. No sistema internacional de unidades (SI), a constante elástica é medida em Newton por metro (N/m). Matematicamente, podemos determinar o valor da constante da mola da seguinte forma:

A representação gráfica da relação entre a força aplicada e a deformação obtida é expressa abaixo: vejamos a figura, nela temos um corpo, inicialmente em equilíbrio, isto é, sem receber força alguma. Podemos ver que à medida que exercemos uma força na mola ela sofre uma deformação proporcional, vejamos:

Representação gráfica da força versus a deformação

Podemos ver no gráfico acima que quando aumentamos gradativamente a intensidade da força aplicada, possibilitamos um aumento também gradativo da deformação da mola. Esse gráfico é o da força aplicada em função da deformação da mola.

Aproveite para conferir a nossa videoaula relacionada ao assunto:

Inicialmente, a mola encontra-se em equilíbrio, isto é, sem a ação de forças

Inicialmente, a mola encontra-se em equilíbrio, isto é, sem a ação de forças

Por: Domiciano Correa Marques da Silva

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