Molas

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA

PRÁTICA 04 – CONSTANTE ELÁSTICA DE MOLAS

P. A. F.
J. C. S. F.
Prof: Eliel Silva
Introdução à Física Experimental
Prática realizada dia 19/04/2013

Belo Horizonte
24 de abril de 2013

1. Introdução
Todo corpo sofre deformação quando submetido à forças suficientemente intensas. Essas deformações são classificadas em plásticas (quando permanecem mesmo após a retirada da força que causa a deformação) ou elásticas (quando desaparece ao cessar a força que causa deformação). Em 1660 o físico inglês, Hooke, observando o comportamento elástico das molas descobriu que elas obedecem a uma lei muito simples:

Onde F, em newtons, corresponde à força aplicada sobre a mola; k é uma constante que varia de acordo com o material de que é feita a mola e x, em metros, corresponde à deformação sofrida pela mola a partir de um ponto tomado como referência.
Importante notar que a lei de Hooke só é válida desde que o limite elástico do material não seja excedido, caso contrário (ao aplicarmos uma força que cause uma deformação muito acentuada no material) o corpo perde sua elasticidade e a deformação sofrida passa a ser permanente, podendo chegar à ruptura do material. Ao associarmos um conjunto de molas o conjunto pode ser tratado como uma mola completamente nova cuja constante k depende da maneira como foram associadas as molas constituintes: Associação em série: Figura 1 – Duas molas em série

Caso duas molas sejam ligadas uma à outra em série a força exercida em uma delas é a mesma força que atua em todo o sistema, logo:

Onde F representa a força exercida sobre o conjunto, é a força atuante sobre a mola 1 e .
Já a deformação no sistema(x) é a soma das deformações nas molas, logo:

Desenvolvendo a lei de Hooke (F = kx) chegamos na expressão x = F/k de maneira que, substituindo na equação anterior:

Como, nesse caso, podemos dividir