Relatório 03 Lei de Hooke e Associação de molas

1.1 Lei de Hooke
A lei de Hooke passou a ser conhecida após um experimento realizado em 1667 pelo físico inglês Robert Hooke(1635-1703). Hooke observou o comportamento mecânico de uma mola, e descobriu que quanto maior fosse o peso de um corpo suspenso por uma das extremidades de uma mola (cuja a outra extremidade era presa a um suporte fixo), maior era a sua deformação(aumento de comprimento).
1. Mudança no tamanho do corpo, mantendo a mesma forma.
2. Mudança na forma mantendo o mesmo volume.
3. Mudança de comprimento.
A lei de Hooke pode agora ser enunciada da seguinte forma:
Tensão/ deformação = constante = Módulo de elasticidade
A constante é chamada de módulo volumétrico (K) se a tensão corresponde a 1; Módulo de rigidez ou cisalhamento (n) se a tensão é do tipo 2; e Módulo de Young (Y) se a tensão é de distensão ou compressão que corresponde a 3. (Ference, M. Curso de Física:Mecânica , 1968,p236-237)

Podemos sintetizar a lei de Hooke pela seguinte expressão:
Onde k é uma constante de proporcionalidade característica da mola, chamada constante elástica da mola. Sua unidade no SI é Newton por metro (N/m). Podemos obter a constante elástica (k) de uma mola elástica através da declividade da reta de seu gráfico força x deformação,

Associação de molas em série:
Considerem-se duas molas ligadas, que se designa por associação em série. Se um corpo de massa m e peso P = mg for suspenso da extremidade livre, exerce uma força que se transmite a todos os pontos do sistema formado pelas duas molas.

Se, num caso mais genérico, as duas molas tiverem constantes elásticas diferentes - k1 e k2 – cada uma delas sofrerá uma deformação diferente - ∆ℓ1 e ∆ℓ2. No entanto a ação da força P é aplicada do mesmo modo sobre qualquer uma das molas. Portanto, quando se suspender o corpo de massa m, a extremidade do sistema afasta-se de ∆ℓ = ∆ℓ1 + ∆ℓ2, da posição de equilíbrio.
Designando por KS a constante elástica do sistema das duas molas e considerando a equação F = - k x,