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CONSTANTE ELÁSTICA DE MOLAS

INTRODUÇÃO Todo corpo sob a ação de uma força de tração ou de compressão, se deforma. Se ao cessar a atuação dessa força o corpo recupera sua forma primitiva, se diz que a deformação é elástica. Em geral, existe um limite para o valor da força a partir do qual acontece uma deformação permanente no corpo. Dentro do limite elástico, há uma relação linear entre a força aplicada e a deformação, linearidade esta que expressa uma relação geral conhecida como Lei de Hooke. O sistema clássico utilizado para ilustração dessa lei é o sistema massa-mola que é apresentado a seguir em situações de equilíbrio estático. A figura 1 mostra uma mola helicoidal, de massa desprezível, pendurada por uma de suas extremidades (parte a); ao se colocar um objeto de massa m na outra extremidade aparece um alongamento x na mola (parte b).

x

-kx

mg

(a)

(b)

Fig. 1 Em (a) a mola não está alongada; em (b) a mola está alongada de x em relação à posição inicial devido ao peso do um objeto de massa m. O peso do objeto é equilibrado pela força -kx que a mola exerce nele. A força F aplicada na mola é o peso do corpo e, dentro do limite elástico, teremos: F = m g = kx (eq. 1)

onde F é o módulo de F e k uma constante que depende do material de que é feita a mola, de sua espessura, de seu tamanho, etc. e é denominada constante elástica da mola.

Associando-se duas molas, a constante elástica do conjunto passa a ter outro valor que depende da maneira em que foi feita a associação. A figura 2 mostra um objeto suspenso por duas molas associadas em série na parte (a), e em paralelo na parte (b). Alongar as molas associadas em série é “mais fácil” do que alongar as molas associadas em paralelo (veja Apêndice D).

(a)

(b)

Figura 2 - A associação de duas molas pode ser feita com uma na extremidade da outra - em série como em (a) ou com uma ao lado da outra - em paralelo - como em (b). PARTE EXPERIMENTAL Objetivos
• •

Determinar a constante