A força da mola é exercida a força a um objecto para resistir a uma mudança na sua forma. Ele se manifesta em um objeto que tende a recuperar sua forma quando está sob a ação de uma força de deformação. Show
A força elástica também é chamada força restauradora porque se opõe à deformação para retornar os objetos à sua posição de equilíbrio. A transferência da força elástica ocorre através das partículas que compõem os objetos.  Por exemplo, quando uma mola de metal é comprimida, é exercida uma força que empurra as partículas da mola, reduzindo a separação entre elas; ao mesmo tempo, as partículas resistem a ser empurradas exercendo uma força contrária à compressão. Se, em vez de comprimir a mola, ela é puxada, esticando, as partículas que a integram são mais separadas. Da mesma forma, as partículas resistem à separação exercendo uma força contrária ao alongamento. Objetos que têm a propriedade de recuperar sua forma original, opondo-se à força da deformação, são chamados objetos elásticos. Molas, elásticos e cordões elásticos são exemplos de objetos elásticos. A força elástica ( F k ) é a força que um objeto exerce para recuperar seu estado de equilíbrio natural, sendo afetada por uma força externa. Para analisar a força elástica, será levado em consideração o sistema ideal de massa da mola, que consiste em uma mola colocada horizontalmente presa de uma extremidade da parede à outra e um bloco de massa desprezível. As outras forças que atuam no sistema, como a força de atrito ou a força da gravidade, não serão levadas em consideração. Se uma força horizontal é exercida sobre a massa, direcionada para a parede, ela é transferida para a mola comprimindo-a. A mola se move de sua posição de equilíbrio para uma nova posição. Como o objeto tende a permanecer em equilíbrio, a força elástica se manifesta na mola que se opõe à força aplicada. O deslocamento indica o quanto a mola se deforma e a força elástica é proporcional a esse deslocamento. À medida que a mola é comprimida, a variação de posição aumenta e a força elástica aumenta de acordo. Quanto mais a mola é comprimida, mais força oposta ela exerce até atingir um ponto em que a força aplicada e a força elástica são equilibradas; consequentemente, o sistema de massa da mola para de se mover. Quando você para de aplicar força, a única força que age é a força elástica. Essa força acelera a mola na direção oposta à deformação até que o estado de equilíbrio seja restaurado. Do mesmo modo, ocorre ao esticar a mola, puxando a massa horizontalmente. A mola é esticada e exerce imediatamente uma força proporcional ao deslocamento oposto ao alongamento. FórmulasA fórmula da força elástica é expressa pela Lei de Hooke. Esta lei estabelece que a força elástica linear exercida por um objeto é proporcional ao deslocamento. F k = -k.Δ s [1] F k = força elástica k = Constante proporcionalidade Δ s = deslocamento Quando o objeto se move horizontalmente, como no caso da mola presa à parede, o deslocamento é Δ x e a expressão da Lei de Hooke é escrita: F k = -k.Δ x [2] O sinal negativo na equação indica que a força elástica da mola está na direção oposta à força que causou o deslocamento. A constante de proporcionalidade k é uma constante que depende do tipo de material a partir do qual a mola é constituída. A unidade da constante k é N / m . Objetos elásticos têm um limite de elasticidade que dependerá da constante de deformação. Se ultrapassar o limite elástico, ele se deforma permanentemente. As equações [1] e [2] se aplicam a pequenos deslocamentos da mola. Quando os deslocamentos são maiores, são adicionados termos com maior potência de Δ x . Energia cinética e energia potencial referidas a uma força elásticaA força elástica executa o trabalho na mola, movendo-a para sua posição de equilíbrio. Durante esse processo, a energia potencial do sistema de massa da mola aumenta. A energia potencial devida ao trabalho realizado pela força elástica é expressa na equação [3]. U = ½ k. Δx 2 [3] A energia potencial é expressa em Joules (J). Quando a força de deformação não é aplicada, a mola acelera em direção à posição de equilíbrio, reduzindo a energia potencial e aumentando a energia cinética. A energia cinética do sistema de massa da mola, quando atinge a posição de equilíbrio, é determinada pela equação [4]. E k = ½ mv 2 [4] m = massa v = velocidade da mola Para resolver o sistema de massa da mola, a segunda lei de Newton é aplicada, levando em consideração que a força elástica é uma força variável. Exemplos práticos de exercíciosObtendo força de deformaçãoQuanta força é necessária para aplicar uma mola para esticar 5 cm se a constante da mola for 35N / m? À medida que a força de aplicação é oposto à força da mola é determinada F k assumindo que a mola é esticada horizontalmente. O resultado não requer o sinal negativo, pois somente a força de aplicação é necessária. Lei de Hooke F k = -k.Δx A constante k da mola é 35N / m. Δ x = 5cm = 0,05m F k = -35N / m. 0,05m F k = – 1,75N = – F É necessário 1,75 N de força para deformar a mola de 5 cm . Obtendo a constante de deformaçãoQual é a constante de deformação de uma mola que se estende 20 cm pela ação de uma força de 60N ? Δx = 20cm = 0,2m F = 60N F k = -60N = – F k = – F k / Δx = – (- 60N) / 0,2 m k = 300 N / m A constante da mola é 300N / m Obtenção de energia potencialQual é a energia potencial relacionada ao trabalho realizado pela força elástica de uma mola que comprime 10cm e sua constante de deformação é 20N / m? Δ x = 10 cm = 0,1 m k = 20 N / m F k = -20N / m. 0.1m F k = -200N A força elástica da mola é -200N. Essa força executa o trabalho na mola para movê-la para sua posição de equilíbrio. A realização deste trabalho aumenta a energia potencial do sistema. A energia potencial é calculada com a equação [3] U = ½ k. Δx 2 U = 1/2 (20N / m). (0,1m) 2 U = 0,1 Jules Referências
É a força exercida por uma mola deformada?A força elástica (Fel) é a força exercida sobre um corpo que possui elasticidade, por exemplo, uma mola, borracha ou elástico. Essa força determina, portanto, a deformação desse corpo quando ele se estica ou se comprime.
Que tipo de força está presente no movimento de uma mola?Força Elástica
Essa força é resultado da deformação de uma mola (ou de um cabo elástico), e tende sempre a restaurar o estado original (não deformado) da mola. Na expressão, x é a deformação, em metros, e k é a constante elástica da mola, em N/m. Para uma mesma mola, k é o mesmo.
O que acontece com os valores da deformação da mola à medida que a força aumenta?Experimento Lei de Hooke
Ao puxá-la podemos perceber que a força que aplicamos para esticá-la é diretamente proporcional a força que ela exerce, porém em sentido contrário. Em outras palavras, a deformação da mola aumenta proporcionalmente à força aplicada nela.
Como saber a força da mola?Força elástica: fórmula
A fórmula para calcular a força elástica é Fe = k x X, em que: Fe — força elástica, dada em newtons; k — constante elástica do corpo, dada em newtons/metro; X — deformação percebida no corpo após a aplicação da Fe, dada em metros.
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Qual o tipo de força que age sobre uma mola quando ela é deformada?
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