Exemplo de uma série de molas

4 exemplos de arranjos de molas em série

1. Cinco molas, cada uma com uma constante elástica de 200 N/m, estão dispostas em série. A constante elástica equivalente desse conjunto de molas é…

Discussão
Sabe-se que:
A constante de cada mola (k)₁ = k₂ = k₃ = k₄ = k₅) = 200 N/m
Pergunta: constante elástica de substituição (k)
Resposta:

Constante de mola de substituição :
1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃ + 1/k₄ + 1/k₅
1/k = 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200 + 1/200
1/k = 5/200
k = 200/5
k = 40 Newton/metro

2. Duas molas estão dispostas conforme mostrado abaixo. Cada mola tem uma constante k₁ = 200 N/m e k₂ = 300 N/m. Uma massa de 2 kg está suspensa na mola. Se a aceleração da gravidade é 10 m/s², então a massa está suspensa por uma mola.² Então, o aumento no comprimento do conjunto da mola é...
Discussão

Sabe-se que:
Constante elástica 1 (k₁) = 200 N/m
Constante elástica 2 (k₂) = 300 N/m
Massa da carga (m) = 2 kg
A aceleração da gravidade (g) = 10 m/s²
O peso da carga (w) = mg = (2)(10) = 20 Newtons
Pergunta: aumento de comprimento arranjo da série de primavera (X)
Resposta:
Constante de mola de substituição :
1/k = 1/k₁ + 1/k₂
1/k = 1/200 + 1/300 = 3/600 + 2/600 = 5/600
k = 600/5
k = 120 Newton/metro
Aumento no comprimento do conjunto da mola :
x = F / k = w / k
x = 20/120
x = 1/6 metro
O aumento no comprimento do conjunto de molas corresponde ao aumento no comprimento total das três molas.

3. Três molas idênticas estão dispostas conforme mostrado abaixo. Um peso de 15 Newtons é pendurado na extremidade inferior das molas, fazendo com que o sistema de molas se alongue em 5 cm. A constante elástica de cada mola é…
Discussão
Sabe-se que:
O peso da carga (w) = 15 Newtons
Aumento no comprimento do conjunto da mola = 5 cm = 0,05 metros
Pergunta: qual a constante de cada mola?
Resposta:
Contar kconstante de mola de substituição menggunakan rumus Lei de Hooke :
k = F / x = w / x
k = 15/0,05
k = 300 Newton/metro
A constante de cada mola :
1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + 1/k₃
1/300 = 1/k + 1/k + 1/k
1/300 = 3/k
k = (3)(300)
k = 900
k = 900 N/m
As três molas são idênticas, portanto possuem as mesmas constantes. Constante da mola 1 (kJ)₁) = constante elástica 2 (k₂) = constante elástica 3 (k₃) = 900 Newton/metro

4. Três molas, cada uma com uma constante k dispostas em série. A constante elástica combinada é…
A. 1/5 k
B. 1 / 4 k
C. 1 / 3 k
D. 1/2 k
E. k
Discussão:

Fórmula da constante elástica para arranjos em série :
1/k_p = 1/k + 1/k + 1/k
constante de mola combinada :
1/k_p = 3/k
k_p = k/3 = 1/3 k
A resposta correta é C.