cinematica
Você já deve ter reparado que quando se estica ou se comprime um elástico ele resiste, aplicando uma força contrária à que recebe e depois quando solto, ele tende a voltar ao seu estado inicial, não é verdade?
Esta força que inicialmente se opõe a deformação do elástico e que depois tende a fazê-lo retornar é chamada de força elástica (fel).
Podemos com isso definir força elástica como sendo uma força restauradora que tende a fazer com que um sistema quando retirado do seu estado de equilíbrio por uma força deformadora, retorne ao seu estado inicial.Desta forma, o sentido da força elástica é sempre oposto ao da força deformadora.
Veja o exemplo abaixo onde temos inicialmente uma mola não deformada de comprimento inicial L0.
Ao aplicarmos na extremidade livre uma força deformadora F, verificamos que a mola sofre uma distensão X (deformação) de forma que neste ponto onde é aplicada a força F, surge uma força elástica em sentido oposto ao de F.
Sendo L o comprimento final da mola após a deformação, temos que L = L0 + X.
Mas, a força elástica só surge na extremidade inferior da mola?
Pela terceira Lei de Newton, vimos que para toda ação existe uma reação em sentido oposto e de mesma intensidade , sendo assim temos que na extremidade fixa da mola surge uma força
-F e portanto uma força elástica restauradora fel para baixo, observe:
Lei de Hooke
O físico inglês Roberth Hooke (1635-1703) estudou cuidadosamente várias situações em que uma mola sofria deformações e fez importantes observações que o permitiram determinar uma equação matemática capaz de calculara a intensidade desta força elástica, equação que ficou conhecida como lei de Hooke.
Ele percebeu que quanto maior fosse a força aplicada sobre a mola, maior a deformação sofrida por esta e maior a força restauradora e que para diferentes molas, a mesma força causava diferentes deformações. Com base nestas observações, para pequenas deformações podemos escrever:
Fel =