Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 84
Lei de Hooke para um cabo. Um cabo de comprimento e área de seção reta A suspende um peso W.
a) Mostre que, se o cabo obedecer à Equação (11.7), ela se comportará como uma mola de força constante , onde Y é o módulo de Young para o material do qual o cabo é feito.
b) Qual seria a força constante para um cabo de cobre de 75,0 cm de comprimento e calibre 16 (diâmetro = 1,291 mm)? Consulte a Tabela 11.1.
c) Qual teria de ser W para alongar o cabo no item (b) por 1,25 mm?
Passo 1
E aí, tudo jóia? Vamos responder essa questão bem rápida e simples.
Bom, a gente sabe que a força elástica é dada por , onde k é a constante elástica e x é a deformação da mola.
A equação de Hooke estabelece que:
Ou seja,
Assim, para que seja constante, deve-se corresponder ao valor de k na equação. Vamos organizar,
Então...
Passo 2
Na segunda parte, é só substituir na fórmula,
Passo 3
O trabalho W para alongar o cabo no item (b) por 1,25 mm é dado por
Ou seja,
Resposta
a)
b)
c)