Qual a unidade de constante elástica e qual seu significado físico?
Passo 1
Beleza! Então, a gente vai resolver uma pergunta sobre constante elástica. Essa matéria faz parte da Mecânica, que estuda como os corpos se movem e interagem. Para resolver essa questão, a gente vai precisar entender o que é a constante elástica, qual a sua unidade de medida e o que ela representa fisicamente.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é a constante elástica. Ela aparece na Lei de Hooke, que descreve como objetos como molas se comportam quando são esticados ou comprimidos. A Lei de Hooke é dada por:
Aqui,
é a força aplicada,
é a deformação (quanto a mola foi esticada ou comprimida) e
é a constante elástica.
Passo 3
Agora, vamos descobrir qual é a unidade da constante elástica
. Sabemos que
é força, medida em Newtons (N), e
é uma distância, medida em metros (m). Rearranjando a fórmula para encontrar
:
Então, a unidade de
é:
Passo 4
Agora, vamos entender o significado físico da constante elástica. Ela basicamente indica quão rígido ou flexível é um objeto como uma mola. Quanto maior o valor de
, mais difícil é esticar ou comprimir a mola, ou seja, ela é mais rígida. Se
for menor, a mola é mais flexível e requer menos força para ser deformada.
Resposta
A unidade da constante elástica é Newtons por metro (N/m), e ela representa a rigidez de um objeto, indicando quanta força é necessária para esticar ou comprimir o objeto em um metro.
Exercícios relacionados
Complete a tabela medindo as deformaçōes causadas por mais 5 valores diferentes de massa, colocados no porta pesos, repetindo o procedimento 3 vezes para cada caso, respeitando sempre o limite elástico da mola.
Com os dados medidos vocês devem construir, em papel milimetrado, um gráfico de Força(F) versus Elongação(x) para cada uma das molas da Etapa 1 e para cada sistema da Etapa 2. Utilizem o valor da gravidade de
(valor da aceleração da gravidade aproximada para a localização de Cruz das Almas Latitude
Longitude
Altitude 200 m ).
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).
Na Fig. 5-61, uma lata de antioxidantes (
) em um plano inclinado sem atrito está ligada, por uma corda, a uma lata de apresuntado
. A polia tem massa e atrito desprezíveis. Uma força vertical para cima de módulo
age sobre a lata de apresuntado, que tem uma aceleração para baixo de . Determine (a) a tensão da corda e (b) o ângulo
.
Figura 5-61 Problema 73.
age sobre a lata de apresuntado, que tem uma aceleração para baixo de
Figura 5-61 Problema 73.