Se você traçar a tração de uma mola versus a massa ligada à ela,…
…por que a linha não passa pela origem?
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Se você traçar a tração de uma mola versus a massa ligada à ela,…
…por que a linha não passa pela origem?
Lei de Hooke
A maioria dos autores de livros didáticos sentem a necessidade de simplificar as coisas, e normalmente isso é bom. Quando se trata da lei de Hooke, eles gostam de representar a expansão versus a força aplicada com uma linha reta que passa pela origem. Agora, se você perguntar a qualquer engenheiro, ele irá dizer que ele quase nunca consegue ver essa mola. A maioria das molas de tração dispõe de uma tração inicial, o que significa que deve-se aplicar uma força mínima antes de começar a expandir de forma linear.
No caso da maioria das molas, a tração é aproximadamente proporcional à força aplicada.
Esta linearidade é limitada a uma faixa específica de forças, o que depende do desenho da mola.
Visualizar resultados de medição e interpretar os gráficos de forma crítica.
Os pesos calibrados são caros, especialmente se você quiser um conjunto completo para cada grupo de alunos. Uma boa alternativa, e menos cara, é usar frascos com água.
1. Medir o comprimento de uma mola com pesos diferentes ligados a ela. Visualize os resultados elaborando um gráfico.
2. Caso o gráfico seja diferente do apresentado no livro, como você explica isso?
(se for necessário)
Como funciona a mudança de comprimento da mola com o aumento da carga?
› O comprimento aumenta linearmente.
O que representa a inclinação da linha reta traçada com os pontos de dados?
› A elasticidade da mola.
Será que esse comportamento linear se aplica a qualquer carga?
› Não. Para forças muito grandes, a mola vai ficar danificada, e para forças muito pequenas, a mola não vai mostrar tração.
A lei de Hooke afirma que a tração ou compressão de uma mola muda linearmente com a força aplicada. Isso é muito mais uma característica do desenho da mola do que uma lei da natureza, pois não todas as molas são fabricadas especificamente para demonstrar tal comportamento linear em um intervalo específico de forças.
Apesar dessas limitações, a lei de Hooke é frequentemente uma aproximação útil para materiais sólidos sob pequenas deformações relativas. Isso não só em mecânica, mas em muitos outros campos da ciência.