Quando um colar de 3 kg é colocado sobre o prato da balança que está preso à mola de constante desconhecida, observa-se que a deflexão estática adicional é de 42 mm. Determine a constante da mola k em N / m , k g f / c m e k g f / m .

Passo 1

Ao adicionar o colar, a força peso dele causa uma distensão na mola, podemos então utilizar a equação da força elástica para encontrarmos a força sobre a mola:

F m = k x

E como está no equilíbrio, podemos relacionar a força à deflexão estática:

F m = k δ e s t

Como a única força atuando sobre o prato é a força peso:

∑ F = k δ e s t - m g = 0

Passo 2

Então isolamos a constante elástica

k = m g δ e s t

Substituindo cada grandeza e resolvendo para k:

k ≈ 701   N / m

Passo 3

E convertendo o resultado para as outras medidas:

k ≈ 701 N m 0.101972 k g f m ≈ 71.4 k g f m

k ≈ 71.4 × 10 - 2 k g f c m = 0.71 k g f c m

Resposta

k ≈ 701 N / m

k ≈ 71.4 k g f / m

k ≈ 0.71 k g f / c m

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