Na Figura 2 está esquematizada a montagem do sistema de mola em série, Figura 2a, e em paralelo, Figura 2b. Para cada arranjo ilustrado deve-se repetir o procedimento
a
, da Etapa 1.
Figura 2 Associação de duas molas pode ser feita com uma na extremidade da outra (associação em série) (a), ou com uma ao lado da outra (associação em paralelo) (b).
Figura 2 Associação de duas molas pode ser feita com uma na extremidade da outra (associação em série) (a), ou com uma ao lado da outra (associação em paralelo) (b).
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente analisar duas maneiras de associar molas: em série e em paralelo. A matéria aqui é sobre sistemas de molas em série e paralelo. Para resolver, vamos precisar saber como calcular a constante elástica equivalente nessas duas configurações. Ou seja, vamos descobrir como as molas se comportam juntas quando estão uma atrás da outra (série) ou lado a lado (paralelo).
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre molas em série. Imagina duas molas conectadas uma na extremidade da outra. Quando você aplica uma força nesse sistema, a força é a mesma em ambas as molas, mas a deformação total é a soma das deformações individuais.
A fórmula para a constante de mola equivalente
em série é:
Isso significa que a constante equivalente é menor que qualquer uma das constantes individuais.
Passo 3
Agora, vamos para as molas em paralelo. Aqui, as molas estão lado a lado, conectadas às mesmas paredes. Quando você aplica uma força, cada mola recebe uma parte dessa força, e a deformação em cada mola é a mesma.
A fórmula para a constante de mola equivalente
em paralelo é:
Ou seja, a constante equivalente é a soma das constantes individuais, tornando o sistema mais rígido.
Passo 4
Vamos aplicar essas fórmulas com um exemplo prático. Suponha que temos duas molas, uma com constante
e outra com
.
Para a associação em série:
Então,
Para a associação em paralelo:
Resposta
Então, para as duas molas de
e
:
- A constante equivalente em série é
. - A constante equivalente em paralelo é
.