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A Energia Potencial Elástica é a energia armazenada em uma mola. Trata-se de uma força variável, além disso, é nula quando a deformação dessa mola é 0 (zero). A mola do sistema exerce uma força de contato entre a massa-mola.
O movimento que ocorre entre uma massa-mola é uma oscilação, pois quando esse objeto é esticado ou comprimido, tende a retornar ao seu estado inicial realizando oscilações. É importante deixar claro que o estado inicial de uma mola é quando ela não está comprimida e nem esticada.
Quando a mola realiza o movimento de oscilação acontece uma transformação de energia potencial elástica para energia cinética.
Para conseguirmos medir a quantidade de energia que uma mola deformada (comprimida ou esticada) possui, precisamos saber o quanto essa mola foi deformada em relação à posição de referência e precisamos também saber qual é constante de elástica dessa mola, chamada de k. Essa constante é definida através do material de fabricação.
Para medir a deformação que uma mola, podemos utilizar um dinamômetro. Ele nos fornece a força F que essa mola sofreu, e apresenta esse resultado na unidade N (Newton).
Definimos como Lei de Hooke a deformação que é proporcional à força aplicada na mola, e essa pode ser calculada através da seguinte fórmula:
F = k . x
Onde:
F = valor da força aplicado na mola (em Newtons – N);
k = é a constante elástica da mola; (em Newtons por metro – N/m);
x = a deformação sofrida pela mola; (em metros – m).
E quando queremos saber qual é o valor da energia potencial elástica presente na mola, utilizamos a seguinte fórmula:
EPelastica = ½ k . x²
Simulador
Logo abaixo temos um simulador para você poder compreender, na prática, como funciona o sistema massa-mola. E com ele poderá ver a deformação sofrida pela mola e a força que está sendo aplicada. Veja:
Augusto Abreu
Referências Bibliográficas
KNIGHT, Randall D.. Física – Uma Abordagem Estratégica. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009.
PHET (Estados Unidos). University Of Colorado Boulder. Lei de Hooke – Simulador. Colorado: BMG, 2017. Disponível em: <https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/hookes-law>. Acesso em: 19 out. 2017.
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