O que indica a constante elástica de uma mola?

Perguntado por: lcunha5 . Última atualização: 20 de maio de 2023
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A constante elástica mede a rigidez da mola, isto é, a força que é necessária para fazer com que a mola sofra uma deformação. Molas que apresentam grandes constantes elásticas são mais dificilmente deformadas, ou seja, para fazer o seu comprimento variar, é necessário que se aplique uma força maior.

Conclui-se, portanto, que a constante elástica k de molas helicoidais depende do módulo de cisalhamento e do diâmetro do arame da mola, assim como do diâmetro e do número de espiras da mola.

Segundo a Lei de Hooke, a força aplicada a um objeto elástico é diretamente proporcional à deformação que o objeto sofre. Isso é frequentemente expresso na fórmula F = kx, onde F é a força aplicada, k é a constante de mola (uma medida da rigidez do objeto) e x é a quantidade de deformação.

Vamos calcular a constante elástica da mola com a lei de Hooke. Com base no resultado obtido, descobrimos que a constante elástica da mola é igual a 2000 N/m, logo a alternativa correta é a letra D.

O limite elástico é a quantidade máxima de estresse que pode ser suportada por um sólido que permitirá que ele volte ao normal. Esse limite depende do tipo de material que está sendo usado.

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. Isso dependerá da direção da força aplicada.

A energia potencial elástica depende da constante elástica do corpo, bem como do tamanho da deformação sofrida por ele. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Quando aplicamos força em corpos elásticos, eles se deformam, passando a estocar energia potencial elástica.

Lei de Hooke
Nela, k é a constante elástica da mola, e sua unidade é N/m no Sistema Internacional. Tal constante elástica representa a “dureza” da mola.

Segundo o Sistema Internacional (SI), a força (F) é medida em Newton (N), a constante elástica (K) em Newton por metro (N/m) e a variável (X) em metros (m).

Resposta verificada por especialistas. A constante elástica da mola do enunciado é de aproximadamente 8888 N/m, nesse exercício que envolve a aplicação da fórmula da energia potencial elástica.

Para confirmar a Lei de Hooke podemos realizar um pequeno experimento com uma mola presa num suporte. 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.

ASSOCIAÇÃO DE MOLAS EM PARALELO
Perfeito, na associação de molas paralelas, a constante elástica equivalente é dada pela soma das constantes elásticas das molas associadas! Em outras palavras, somamos a dureza das molas.

De acordo com o referencial adotado pela Lei de Hooke, caso o valor de x calculado seja negativo (x < 0), isso indica que a mola está sendo comprimida e, nesse caso, oferecerá uma força de resistência positiva (F > 0); no caso contrário, em que a mola é esticada, o módulo da força elástica será negativo (F < 0).

Validade da Lei de Hooke
A lei de Hooke só é válida para forças menores que um valor limite, que depende da elasticidade da mola. Após este limite (ponto P na Figura 1), as deformações são irreversíveis, ou seja, quando a força é retirada, a mola não recupera sua forma original, ficando definitivamente deformada.

A lei de Hooke é aplicável apenas dentro do limite elástico do material. Se a tensão aplicada exceder esse limite, o material pode sofrer deformação plástica, na qual a forma original não é recuperada após a remoção da tensão. Nesse caso, ocorrem alterações permanentes nas ligações moleculares do material.