Como os vetores de deslocamento e força da mola se comparam entre si?

Passo 1

Então, vamos lá! A pergunta é sobre como os vetores de deslocamento e força de uma mola se comparam. Isso está relacionado ao estudo das forças em molas, especificamente a Lei de Hooke. Para resolver isso, vamos precisar entender como a força da mola está relacionada ao seu deslocamento.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da Lei de Hooke. Ela diz que a força exercida por uma mola é proporcional ao deslocamento que ela sofre a partir de sua posição de equilíbrio. Em fórmula, isso é representado por:
F = -k x
Aqui, é o vetor força da mola, é a constante da mola, e é o vetor deslocamento.

Passo 3

O sinal negativo na fórmula indica que a força da mola atua na direção oposta ao deslocamento. Ou seja, se você puxa a mola para um lado (deslocamento positivo), a mola puxa de volta na direção contrária (força negativa), tentando trazer a mola de volta à sua posição original.

Passo 4

Além disso, os vetores e estão na mesma linha, ou seja, eles são colineares. Isso significa que a força e o deslocamento estão alinhados, mas apontam em direções opostas.

Resposta

Os vetores de deslocamento e força da mola são colineares e opostos, ou seja, a força da mola é proporcional ao deslocamento, mas atua na direção contrária. Matematicamente, isso é representado por .

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