Força elástica
Lei de Hooke · constante da mola · energia elástica
Use unidades do Sistema Internacional (N, kg, m, s). Para converter km/h em m/s, divida por 3,6.
Escolha o que descobrir (força, constante k ou deformação) e preencha os outros dois campos. A calculadora também mostra a energia potencial elástica. Para forças em geral, veja a 2ª Lei de Newton.
Força elástica: fórmula (Lei de Hooke)
F = k × x. A força cresce proporcionalmente à deformação da mola. Exemplo: k = 200 N/m e x = 0,1 m → F = 20 N.
Energia potencial elástica
Ep = k × x² ÷ 2. Com os mesmos valores: Ep = 1 J.
Exercícios resolvidos
- Mola com k = 200 N/m esticada 10 cm: F = 20 N.
- Uma força de 30 N estica a mola 5 cm. Constante: k = 600 N/m.
- Com 12 N e k = 400 N/m, a mola deforma 0,03 m.
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Perguntas frequentes
O que é força elástica?
É a força que uma mola (ou outro corpo elástico) exerce ao ser esticada ou comprimida, no sentido de voltar ao comprimento natural. Dentro do limite elástico, é proporcional à deformação.
Qual a fórmula da força elástica?
Lei de Hooke: F = k × x, em que k é a constante elástica da mola (N/m) e x é a deformação, ou seja, quanto a mola foi esticada ou comprimida em relação ao comprimento natural (m).
Como calcular a força elástica?
Multiplique a constante da mola pela deformação. Exemplo: k = 200 N/m e x = 0,1 m (10 cm): F = 200 × 0,1 = 20 N (valor preenchido na calculadora).
Como calcular a constante elástica k?
k = F ÷ x. Uma força de 30 N que estica a mola 0,05 m (5 cm) indica k = 600 N/m.
Como calcular a deformação da mola?
x = F ÷ k. Com F = 12 N e k = 400 N/m: x = 0,03 m (3 cm).
Qual a fórmula da energia potencial elástica?
Ep = k × x² ÷ 2, em joules (J). Com k = 200 N/m e x = 0,1 m: Ep = 200 × 0,01 ÷ 2 = 1 J.
Qual a unidade da força elástica e da constante k?
A força elástica é medida em newtons (N). A constante k é medida em newtons por metro (N/m). Converta centímetros para metros antes de calcular (1 cm = 0,01 m).
Como calcular molas em série e em paralelo?
Em paralelo, as constantes somam: k = k₁ + k₂. Em série, soma-se o inverso: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ (para duas molas, k = k₁·k₂ ÷ (k₁ + k₂)).
A Lei de Hooke vale sempre?
Não. Só vale enquanto a deformação está dentro do limite elástico da mola; além dele, a mola se deforma permanentemente e a força deixa de ser proporcional a x.