Forças iguais e opostas são aplicadas às duas pontas de um arame fino de comprimento e área de seção reta . Mostre que, se o arame está moldado em forma de mola, a constante de força é dada por e a energia potencial armazenada no arame é é o módulo de Young e é o quanto o arame foi alongado.
Passo 1
Para uma mola a gente sabe o seguinte:
Isolando :
Passo 2
Usando a definição de módulo de Young:
Usando que :
Portanto,
Passo 3
Para a energia potencial a gente sabe o seguinte:
Usando que :
Da definição, temos:
Portanto,