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A força gerada por uma mola é diretamente proporcional à sua elongação.

A constante de proporcionalidade é chamada de constante da mola ou constante de Hooke. Da mesma forma, a relação dessa força é chamada de Lei de Hooke.

>Modelo

ID:(1414, 0)

Conceito

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ID:(15521, 0)

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Uma mola é um fio enrolado que pode ser esticado ou comprimido.

Ao aplicar essas deformações, a mola gera uma força que se opõe ao movimento.

ID:(12527, 0)

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Se a força necessária para alcançar uma determinada elongação na mola for medida, perceberá que ambas são proporcionais:

A mola é pendurada verticalmente e pesos conhecidos são adicionados a ela. A elongação resultante é medida e um gráfico de força versus elongação é traçado. A inclinação dessa relação, conhecida como constante elástica da mola ou constante de Hooke, depende das propriedades da mola.

A linearidade dessa relação permite o uso de molas como um método para medir forças.

A força pode ser medida usando uma mola, estabelecendo uma escala proporcional à elongação que indica diretamente a força associada.

O instrumento usado para medir forças usando uma mola é chamado de dinamômetro (a 'dina' é a unidade de força no sistema cgs - centímetros, gramas, segundos - de modo que 10^5 dinas equivalem a um Newton).

ID:(11530, 0)

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Para estudar como a mola se alonga, ela pode ser suspensa verticalmente e gradualmente carregada com pesos conhecidos.

ID:(12528, 0)

Conceito

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Parâmetro selecionado

Cálculos

ID:(15533, 0)

Equação

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A relação entre la força elástica ($F$) e a elongação la alongamento ($u$) é escrita e conhecida como Lei de Hooke. A constante la constante de Hooke ($k$) é chamada de constante elástica da mola:

$ F = k u $

Condições

Variáveis

$u$

Alongamento

$m$

$k$

Constante de Hooke

$N/m$

$F$

Força média

$N$

Relação

ID:(3207, 0)

Equação

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Quando uma força é aplicada a uma massa, impulsionando-a dentro do campo gravitacional da Terra, surge a seguinte relação:

$ m_i a = F - m_g g $

Condições

Variáveis

$g$

Aceleração gravitacional

9.8

$m/s^2$

$a$

Aceleração instantânea

$m/s^2$

$F$

Força média

$N$

$m_g$

Massa gravitacional

$kg$

$m_i$

Massa inercial

$kg$

Relação

ID:(12813, 0)

Equação

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As massas que Newton utilizou em seus princípios estão relacionadas à inércia dos corpos, o que leva ao conceito de la massa inercial ($m_i$).

A lei de Newton, que está ligada à força entre corpos devido às suas massas, está relacionada à gravidade, sendo conhecida como la massa gravitacional ($m_g$).

Empiricamente, concluiu-se que ambas as massas são equivalentes, e, portanto, definimos

$ m_g = m_i $

Condições

Variáveis

$m_g$

Massa gravitacional

$kg$

$m_i$

Massa inercial

$kg$

Relação

Einstein foi quem questionou essa igualdade e, a partir dessa dúvida, compreendeu por que ambas 'aparecem' iguais em sua teoria da gravidade. Em seu argumento, Einstein explicou que as massas deformam o espaço, e essa deformação do espaço causa uma mudança no comportamento dos corpos. Assim, as massas acabam sendo equivalentes. O conceito revolucionário da curvatura do espaço implica que até mesmo a luz, que não tem massa, é afetada por corpos celestes, contradizendo a teoria da gravitação de Newton. Isso foi demonstrado experimentalmente ao estudar o comportamento da luz durante um eclipse solar. Nessa situação, os feixes de luz são desviados devido à presença do sol, permitindo a observação de estrelas que estão atrás dele.

ID:(12552, 0)