Determinação da constante elástica de uma mola
Inicialmente, quando pensamos em algo elástico logo associamos em alguma coisa que pode ser esticada ou comprimida através da aplicação de uma força, por exemplo, uma mola. O físico e matemático inglês Roberth Hooke (1635-1703) estudou cuidadosamente várias situações em que uma mola sofria deformações.
Para entendemos melhor, considere uma mola com seu comprimento natural L0 fixada por uma das suas extremidades a um suporte. Ao aplicarmos uma força de intensidade F à mola esticará passando a ter um comprimento A1 ou A2 dependendo da intensidade da força. Assim a diferença entre A0 e A1 ou A2 será a deformação x sofrida pela mola, ou seja, o quanto ela foi esticada. Ao acrescentarmos massas de diferentes pesos (forças) também temos uma mudança no alongamento da mola, e quanto maior a força aplicada (casos 1 e 2) maior é o valor da deformação x (compare x1 e x2). Isso mostra que há uma relação direta entre a força aplicada e a deformação sofrida pela mola.
Experimentalmente sabemos, e a 3ª Lei de Newton confirma que, ao exercermos uma força sobre a mola puxando para baixo, por exemplo, pendurando os blocos a mola, ela exercerá uma força de intensidade oposta à força peso com o intuito de restaurar o seu estado relaxado ou natural em que se encontrava inicialmente. A está força contrária, chamada muitas vezes de força restauradora, Hooke chamou de força elástica da mola.
No entanto ao estudar as deformações de molas e as forças aplicadas, Hooke verificou que a deformação da mola aumenta proporcionalmente à força. Daí estabeleceu-se a seguinte lei, chamada Lei de Hooke:
F = kx Onde
F: intensidade da força aplicada (N); k: constante elástica da mola (N/m); x: deformação da mola (m).
Quando retiramos a força que causou a deformação à tendência da mola é voltar ao seucomprimento inicial, mas nem sempre isso ocorre. Pode acontecer de a mola ficar com um comprimento diferente de L0 ao ser retirada a força (o bloco de massa), situação em que não se