FÓRMULA DA FORÇA ELÁSTICA
Ao todo, são duas fórmulas que devemos saber sobre força elástica. Entretanto, pode ser necessário o conhecimento de outras fórmulas para resolver os exercícios.
01 – (UFG) Para proteção e conforto, os tênis modernos são equipados com amortecedores constituídos de molas. Um determinado modelo, que possui três molas idênticas, sofre uma deformação de 4 mm ao ser calçado por uma pessoa de 84 kg. Considerando-se que essa pessoa permaneça parada, a constante elástica de uma das molas será, em kN/m, de
a) 35,0
b) 70,0
c) 105,0
d) 157,5
e) 210,0
Quando a pessoa calça o tênis transforma energia gravitacional em energia elástica. No exercício é citado que o tênis possui 6 molas no total, 3 em cada pé. A força peso total exercida sobre as molas é:
A força peso total é de 840N. Dividindo a força peso total pela quantidade de molas temos a força peso aplicada sobre cada mola, o que faz ela sofrer a deformação. Portanto, a força peso aplicada sobre a mola é igual força elástica necessária para deformar a mola. Assim, vamos igualar a fórmula da força elástica com a força peso.
02 – (UPE) Um corpo de massa m está suspenso por duas molas ideais, paralelas, com constantes elásticas k e deformadas de d. Sabendo que o sistema se encontra em equilíbrio, assinale a alternativa que expressa k. Dado: Considere a aceleração da gravidade g.
a) 2mg/d
b) mg/d
c) mg/2d
d) 2d/mg
e) mg
Analisando o exercício temos a força peso P puxando as molas para baixo e duas molas exercendo força elástica para cima. Como é mantido o equilíbrio, então a força peso é igual à soma da força elástico das molas.
03 – Uma mola tem constante elástica K=4,0kN/m. Quando ela for comprimida em 50cm, qual será a força elástica?
Esse exercício é bem simples, mas é preciso prestar atenção para a unidade de medida. A constante elástica esta em ‘m’ e a compressão da mola está em ‘cm’. Nesse caso vamos passar ‘cm’ para ‘m’ e depois basta aplicar a fórmula da força elástica:
04 – Calcule a força elástica necessária para comprimir 30cm de uma mola cuja constante elástica é K=1,2kN/m.
Novamente um exercício de fixação da fórmula da força elástica. Assim como no exercício anterior vamos igualar as unidade de medida, passando os 30cm para metros. Feito isso aplicamos a fórmula da força elástica:
5 – Uma pessoa com massa de 80Kg está sobre uma plataforma cuja base é formada por 4 molas idênticas. Calcule a constante elástica das molas, sabendo que as molas sofreram deformação de 2cm.
O primeiro passo para resolver esse exercício é calcular a força peso sobre a plataforma. Feito isso, vamos dividir essa força por quatro, que é a quantidade de molas, ou seja, são quatro molas que exercem força elástica em direção oposta a força peso. A soma das quatro forças elásticas é igual a força peso.
Agora vamos calcular a força elástica de cada mola:
Por último, aplicamos a fórmula da força elástico isolando a constante elástica. Lembre-se de passar a deformação da mola de centímetros para metros. Para isso, basta dividir por 100.
