Explore diferentes tipos de molas alterando a constante da mola nos valores: 100 N / m, 200 N / m e 400 N / m.
Qual é a diferença entre elas, qual é mais grossa? Qual é mais fina, qual é mais difícil (em termos de força aplicada) de esticar/comprimir?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício juntos! A gente tem três molas com constantes diferentes: 100 , N/m, 200 , N/m e 400 , N/m. A questão pede pra gente explorar as diferenças entre elas, descobrir qual é mais grossa, qual é mais fina e qual é mais difícil de esticar ou comprimir em termos de força aplicada. Para isso, vamos usar o conceito de constante da mola, que está relacionada com a Lei de Hooke. Vamos precisar entender um pouco dessa lei e como a constante da mola influencia o comportamento dela.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a Lei de Hooke, que é essencial pra entender como as molas funcionam. A Lei de Hooke diz que a força necessária para esticar ou comprimir uma mola é diretamente proporcional à quantidade de deformação (alongamento ou compressão) que ocorre. Matematicamente, isso é representado por:
F = k cdot x
Onde:
  • F é a força aplicada na mola (em Newtons, N),
  • k é a constante da mola (em N/m),
  • x é a deformação da mola (em metros, m).
Essa equação nos mostra que quanto maior for a constante da mola ( k), mais força é necessária para esticá-la ou comprimí-la uma certa distância.

Passo 3

Agora, vamos analisar as constantes das três molas que temos: 100 , N/m, 200 , N/m e 400 , N/m. A constante da mola nos dá uma ideia de quão rígida ou resistente a mola é.
  • Mola com 100 , N/m: Tem a menor constante, o que significa que é mais flexível. Dá pra esticá-la ou comprimi-la mais facilmente com menos força.
  • Mola com 200 , N/m: Está no meio termo. É mais rígida que a de 100 , N/m, mas menos rígida que a de 400 , N/m.
  • Mola com 400 , N/m: Tem a maior constante, então é a mais rígida. Requer mais força para ser esticada ou comprimida o mesmo quanto das outras.

Passo 4

Sobre a espessura das molas, geralmente, uma mola mais rígida (com maior constante) tende a ser mais grossa. Isso porque para resistir a mais força sem deformar muito, ela precisa ter mais material ou um diâmetro maior.
  • Mais grossa: A mola com 400 , N/m.
  • Intermediária: A mola com 200 , N/m.
  • Mais fina: A mola com 100 , N/m.

Passo 5

Agora, respondendo diretamente às perguntas:
  • Diferenças entre elas: As molas têm diferentes constantes, o que afeta sua rigidez e a força necessária para deformá-las.
  • Qual é mais grossa: A mola com 400 , N/m é a mais grossa.
  • Qual é mais fina: A mola com 100 , N/m é a mais fina.
  • Qual é mais difícil de esticar/comprimir: A mola com 400 , N/m é a mais difícil de esticar ou comprimir porque tem a maior constante.

Resposta

As três molas diferem nas suas constantes de mola, influenciando sua rigidez e a força necessária para deformá-las. A mola com 400 , N/m é a mais grossa e, consequentemente, a mais difícil de esticar ou comprimir. Já a mola com 100 , N/m é a mais fina e a mais fácil de deformar. A mola intermediária, com 200 , N/m, tem características entre as duas.

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