Constantes Elástica de Mola, Lei de Hooke

Pratica 4
1 Lei de Hooke
Elasticidade é a propriedade que determina como um corpo retorna ao seu tamanho e forma originais após ter sido distendido (deformado) por uma força. Se o restabelecimento ao tamanho e forma primitivos for completo, o corpo será denominado perfeitamente elástico.
Observações indicam que corpos como, por exemplo, uma mola helicoidal ou uma tira de borracha alongam-se sempre que uma força for aplicada. Se a distensão não é muito grande, esses corpos tendem a retornar aos comprimentos originais, ao ser removida a força deformadora.
Obviamente a elongação y de uma mola distendida, aumentará ao aumentar a força. Se y = 0, quando a força F = 0, a relação entre a força e a elongação poderá ser expressa por uma equação da forma

Equação

Devido a esse fato deveremos obter uma reta de declividade igual a k. A constante k dependerá da forma e das propriedades elásticas da mola e é denominada de constante elástica da mola. Lei de Hooke.
O fato de a mola retomar sua forma inicial ao ser retirada a força de distensão indica possuir a mola certa energia potencial, enquanto distendida. Essa energia potencial deverá ser igual ao trabalho realizado para distender a mola. Ao se puxar uma mola, o deslocamento se dará conforme o aumento da força. Isso significa não ser constante a força aplicada durante o tempo em que se realiza o trabalho sobre a mola. Sabendo-se que o trabalho realizado para distender a mola é dado por

Equação

onde y é o deslocamento produzido pela força média (1/2).k.y.
Num sistema onde a mola se encontra na vertical. Se for colocada certa massa m e permitir que ela atinja uma posição y1, perceberemos que ocorreu um pequeno deslocamento. Se o sistema for posteriormente solto, a mola atingirá um ponto y2 , e oscilará entre as posições y1 e Y2
Nessas condições, o trabalho realizado sobre a mola para distendê-la de y1 a y2 é dado por

Equação

O objetivo de uma das partes desta experiência, é determinar como