3 perguntas sobre a equação da constante elástica
1. Uma mola em suspensão livre tem um comprimento de 10 cm. Na extremidade livre, um peso de 200 gramas é suspenso de modo que o comprimento da mola seja de 11 cm. Se g = 10 m/s² , qual é a constante elástica da mola?
Conhecido:
O comprimento inicial da mola (y 1 ) = 10 cm = 0.10 m
O comprimento final da mola (y₂ ) = 11 cm = 0.11 m
Variação do comprimento da mola (Δy) = 0.11 – 0.10 = 0.01 metros
A massa da carga (m) = 200 gramas = 0.2 kg
Peso da carga (w) = mg = (0,2)(10) = 2 Newtons
Procura-se: Constante elástica (k)
Solução:
Fórmula da constante elástica:
F = k Δy
k = F / Δy = 2 / 0,01 = 200 / 1 = 200 Newtons/metro
2. Uma mola pode ser esticada em 10 cm com uma energia potencial de 0.5 Joule. Qual é a constante elástica da mola?
Conhecido:
A adição do comprimento da mola (Δy) = 10 cm = 0.1 metro
Energia potencial elástica (EP) = 0.5 Joules
Procura-se: Constante elástica (k)
Solução:
A constante elástica da mola é calculada usando a fórmula da energia potencial elástica:
EP = ½ k Δy 2
2 EP = k Δy 2
2 (0,5) = k (0,1) 2
1 = k (0,01)
k = 1 / 0,01 = 100 / 1 = 100 Newtons/metro
3. Uma mola tracionada com uma força de 100 N aumenta seu comprimento em 5 cm. Calcule a constante elástica da mola.
Conhecido:
Força (F) = 100 N
Aumento no comprimento da mola (Δx) = 5 cm = 0.05 m
Procura-se: Constante elástica (k)
Solução:
F = k Δx
k = F / Δx = 100 / 0,05 = 10.000 / 5 = 2000 Newtons/metro
