O que diz a Lei de Hooke? O que é o Módulo de Elasticidade e como o determinamos/calculamos?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a pergunta está pedindo. Ela quer que a gente explique o que é a Lei de Hooke, o que é o Módulo de Elasticidade e como a gente determina ou calcula esse módulo. Para isso, vamos precisar entender um pouquinho de física, especificamente sobre elasticidade dos materiais.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a Lei de Hooke. Imagina que você está esticando uma mola. A Lei de Hooke basicamente diz que a força que você aplica para esticar (ou comprimir) a mola é diretamente proporcional à deformação que ela sofre. Em termos simples, quanto mais você estica a mola, mais força você precisa aplicar.
A fórmula da Lei de Hooke é:
Onde:
- $ F $ é a força aplicada,
- $ k $ é a constante da mola (que indica a rigidez da mola),
- $ x $ é a deformação (o quanto a mola foi esticada ou comprimida).
Passo 3
Agora, vamos para o Módulo de Elasticidade, também conhecido como Módulo de Young. Esse módulo é uma medida de quão rígido é um material. Basicamente, ele indica quanto um material vai deformar quando uma certa força é aplicada. Quanto maior o módulo, mais rígido é o material.
O Módulo de Elasticidade é importante porque nos ajuda a entender e prever como diferentes materiais vão se comportar sob diferentes forças.
Passo 4
Para determinar ou calcular o Módulo de Elasticidade, usamos a seguinte relação:
Onde:
- $ E $ é o Módulo de Elasticidade,
- $ \sigma $ é a tensão (força por unidade de área),
- $ \varepsilon $ é a deformação (deformação unitária).
Essa fórmula mostra que o módulo de elasticidade é a razão entre a tensão aplicada e a deformação resultante. Na prática, para calcular $ E $, você mede a tensão e a deformação no material e faz a divisão desses valores.
Resposta
A Lei de Hooke afirma que a força aplicada a um material é diretamente proporcional à deformação que ele sofre, descrita pela fórmula $ F = k \cdot x $. Já o Módulo de Elasticidade (ou Módulo de Young) é uma medida da rigidez de um material, calculado pela relação $ E = \frac{\sigma}{\varepsilon} $, onde $ \sigma $ é a tensão e $ \varepsilon $ é a deformação.