Question

A mola da figura tem constante elástica de 20N/m e encontra-se deformada em 20cm sob a ação do corpo A, cujo peso é 5N. Calcule a força resultante sobre o corpo A.

Answer 1

Tem-se para as relações entre constante elástica, deformação da mola e força (Lei de Hooke):

$F = k \times \Delta l$

As vezes pode ocorrer da força aparecer com sinal negativo, o que indica que essa força (vetorial) tem o sentido oposto ao do vetor deformação. No problema acima, temos:

K = 20N/m
l = 20cm (0,2m)
F = ?

Logo:

$F = 20 \times 0,2$
$F = 4N$

Considerando o peso do corpo A como sendo 5N, sabe-se que a força resultante é a soma das forças atuantes num corpo. Logo, tem-se:

$Fr = F_{m} + F_{p}$

Sendo Fm (força da mola) e Fp (força peso de A). Ao imaginar o sistema pode-se concluir que a força da mola está no sentido oposto ao da força peso do corpo A, desta forma tem-se a força da mola como negativa (-4N).

Logo:

$Fr = -4 + 5$
$Fr = 1N$

A força resultante sobre o corpo A é de 1N.