Oscilador De Massa Mola
Robert Hooke (1635–1703) descobriu em 1676 a lei fundamental que existe entre a força e a distorção resultante num corpo elástico. Ele resumiu os resultados de suas experiências na forma de uma lei. “Ut tensio sic vis”, a qual, traduzida livremente, significa que “uma mudança de forma é proporcional à força deformadora”.
Muitos anos depois, Thomas Young (1733–1829) deu á lei de Hooke uma formulação mais precisa, ao introduzir conceitos físicos definidos a serem associados com “uma mudança de forma” e “força deformadora”.
Quando uma tensão (forças resultante na deformação de um sólido) é provocada no interior de um sólido pela aplicação de forças externas, uma variação física é produzida.
Estas distorções relativas são chamadas deformações e podem ser de três tipos:
1. Mudança no tamanho do corpo, mantendo a mesma forma.
2. Mudança na forma mantendo o mesmo volume.
3. Mudança de comprimento.
A lei de Hooke pode agora ser enunciada da seguinte forma: Tensão/ deformação = constante = Módulo de elasticidade, nome este introduzido por Thomas Young.
A constante é chamada de módulo volumétrico (K) se a tensão corresponde a 1; Módulo de rigidez ou cisalhamento (n) se a tensão é do tipo 2; e Módulo de Young (Y) se a tensão é de distensão ou compressão que corresponde a 3. Consideremos agora o estiramento de um fio por uma força F. A tensão corresponde a Força/unidade de área da secção reta.
O módulo de Young (Y) é definido como: Y = tensão / deformação longitudinal ou seja, a variação entre força e deformação é linear.
A melhor aproximação do caso de elasticidade perfeita na qual a lei de Hooke vale para limites muito amplos de tensões é obtida quando um fio, de aço ou bronze fosforoso é enrolado na forma de uma hélice, fazendo uma espiral ou uma mola helicoidal.
Desta forma podemos estabelecer a constante