Sob quais condições a Lei de Hooke é válida?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A pergunta é: “Sob quais condições a Lei de Hooke é válida?” Estamos falando de física, especificamente de mecânica dos sólidos. Para responder isso, vamos precisar entender o que é a Lei de Hooke e em que situações ela se aplica.

Passo 2

Primeiro, a Lei de Hooke estabelece que a força exercida por uma mola é diretamente proporcional à deformação que ela sofre. Isso é representado pela fórmula:
Onde é a constante elástica da mola.

Passo 3

Agora, para que essa relação seja válida, algumas condições devem ser atendidas. A primeira é que o material da mola deve se comportar de forma elástica, ou seja, deve voltar à sua forma original depois que a força é removida.

Passo 4

Além disso, a deformação deve ser pequena. Se você esticar ou comprimir a mola além de certo ponto, ela pode não voltar à forma original, ou a relação linear da Lei de Hooke pode não se manter.

Passo 5

Outra condição é que a força aplicada não ultrapasse o limite de elasticidade do material. Se passar desse limite, ocorrerá deformação plástica, e a mola não retornará à sua forma inicial.

Passo 6

Por fim, a propriedade da mola, como a constante elástica , deve ser constante dentro do intervalo de deformação considerado. Isso garante que a relação continue válida.

Resposta

A Lei de Hooke é válida quando a deformação é pequena, o material se comporta de forma elástica (retorna à forma original), a força aplicada não excede o limite de elasticidade, e a relação entre força e deformação permanece linear. Ou seja, ela funciona quando as condições de elasticidade linear são atendidas.

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