Como os vetores da força aplicada e da força da mola (também chamada de força restauradora) se comparam?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você quer entender como os vetores da força que você aplica e da força da mola (também conhecida como força restauradora) se comparam. Isso está dentro da matéria de Vetores e Forças na física. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são forças, como elas atuam em objetos ligados a molas e um pouco sobre como os vetores funcionam.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre força aplicada. Imagine que você está puxando ou empurrando uma mola. Essa é a força que você está aplicando na mola. Ela tem uma certa magnitude (intensidade) e direção (para onde você está puxando ou empurrando).

Passo 3

Agora, a força da mola, ou força restauradora, é a força que a própria mola exerce para voltar ao seu estado de equilíbrio. Segundo a Lei de Hooke, essa força é proporcional ao quanto a mola foi deformada. A fórmula dela é:
Frestauradora = -k cdot x
Onde:
  • é a constante da mola.
  • é o deslocamento da mola em relação à posição de equilíbrio.
  • O sinal negativo indica que a força restauradora está na direção oposta ao deslocamento.

Passo 4

Para que o sistema esteja em equilíbrio, as forças que atuam sobre a mola devem se anular. Isso significa que a força que você aplica deve ser igual em magnitude, mas oposta em direção, à força restauradora da mola. Em termos de vetores, isso fica assim:
Faplicada + Frestauradora = 0
Isso implica que:
Faplicada = -Frestauradora

Resposta

Os vetores da força aplicada e da força da mola são iguais em magnitude e opostos em direção. Ou seja,
Faplicada = -Frestauradora

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