Lei de hooke

Lei de Hooke

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. Roberth Hooke (1635-1703) estudou cuidadosamente várias situações em que uma mola sofria deformações. Considere uma mola com seu comprimento natural L0 fixada por uma das suas extremidades a um suporte (figura 1). Ao aplicarmos uma força de intensidade F a mola distenderá passando a ter um comprimento L1 ou L2 dependendo da intensidade da força. A diferença entre L0 e L1 ou L2 será a deformação x sofrida pela mola, ou seja, o quanto ela foi esticada.
Vejam na figura 1 que 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.
Hooke também estudou a deformação sofrida em várias molas diferentes (mais rígida ou menos rígida) ao acrescentar massas com o mesmo peso (compare L1 e L3). Ele conclui que o valor da distensão da mola também dependia do tipo de material da qual ela era feita, e quanto mais rígida fosse a mola maior deveria ser a força aplicada para produzirmos uma mesma deformação x (compare L1 com L3).

Figura 1: (a) Várias situações de uma mola sofrendo deformações. A mola com o seu comprimento natural L0; comprimento L1 e L2 após aplicação da força F1 e F2 (devido ao peso das massas de 100g e 250g); mola mais rígida após com o comprimento final L3 após a aplicação da força F1. (b) As forças que atuam no sistema massa-mola.

Experimentalmente sabemos (e a 3ª Lei de Newton confirma) que ao exercermos uma força sobre a mola puxando para baixo (pendurando os blocos) a mola 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 esta força