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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