Elastica

CONSTANTE ELÁSTICA DE MOLAS

INTRODUÇÃO
Sob a ação de uma força de tração ou de compressão, todo objeto deforma-se. Se, ao cessar a atuação dessa força, o corpo recupera sua forma primitiva, diz-se que a deformação é elástica. Em geral, existe um limite para o valor da força a partir do qual acontece uma deformação permanente no corpo. Dentro do limite elástico, há uma relação linear entre a força aplicada e a deformação, linearidade esta que expressa uma relação geral conhecida como Lei de Hooke. O sistema clássico utilizado para ilustração dessa lei é o sistema massa-mola que é apresentado a seguir em situações de equilíbrio estático.
A Fig.1 mostra uma mola helicoidal, de massa desprezível, pendurada por uma de suas extremidades (a); ao se colocar um objeto de massa m na outra extremidade, aparece um alongamento x na mola (b).

x

-kx

mg

(a)

(b)

Figura 1 Em (a), a mola não está alongada; em (b), a mola está alongada de x, em relação à posição inicial, devido ao peso do um objeto de massa m; o peso do objeto é equilibrado pela força -kx , que a mola exerce nele.
A força F aplicada na mola é o peso do corpo e, dentro do limite elástico, tem-se
F = m g = kx,

(1)

Em que F é o módulo de F e k uma constante que depende do material de que é feita a mola, bem como de sua espessura, tamanho e outros fatores, e é denominada constante elástica da mola.

Associando-se duas molas, a constante elástica do conjunto passa a ter outro valor que depende da maneira como foi feita a associação. A Fig. 2 mostra um objeto suspenso por duas molas associadas em série (a) e em paralelo (b). Alongar as molas associadas em série é “mais fácil” do que alongar as molas associadas em paralelo (veja Apêndice D).

(a)

(b)

Figura 2 - A associação de duas molas pode ser feita com uma na extremidade da outra — em série — como em (a) ou com uma ao lado da outra — em paralelo — como em (b).
PARTE EXPERIMENTAL
Objetivos


Determinar a