Question

Suponha que uma equipe de engenheiros esteja projetando um automóvel e necessite escolher o tipo de mola que melhor atenda às necessidades de seu projeto. O automóvel que eles estão projetando terá peso de 10.000 N e essa força será igualmente distribuída pelas quatro molas da suspensão. A equipe também determinou que a distância livre do solo quando o automóvel estiver vazio, ou seja, a distância entre a face inferior do automóvel vazio e o chão, deverá seja igual a 20 cm. Digamos que a equipe tenha escolhido uma mola cujo comprimento natural seja igual a 40 cm e cuja constante elástica seja k = 25.000 N/m.

a) Qual será o comprimento de cada mola quando o automóvel estiver vazio?
b) Qual será sua altura livre do solo quando esse automóvel tiver o seu peso aumentado em 4.000 N (referente ao peso das pessoas e o peso da bagagem)?

Answer 1

Olá,

A) Sabemos que os 10 000 N são igualmente distribuídos em cada mola. Logo teremos uma força de 2 500 N em cada mola.

Usando a Lei de Hooke teremos:

$F=k.x\\\\   2500=25000.x\\\\  x=0,1$

Logo teremos que cada mola terá se comprimido 0,1 metros ou 10 cm de acordo com a mola que os engenheiros escolheram. Teremos então a distância do automóvel ao chão será 40-10 = 30 cm e não 20 como definido.

B) Supondo que o peso está igualmente dividido novamente, logo teremos em cada mola um peso de:

14000/4 = 3 500 N.

Usando novamente  a Lei de Hooke teremos:

$3500=25000*x\\\\x=0,14$

Deslocará 14 centímetros.

Logo a altura livre será: 40-14 = 26 cm.

Caso eu tenha entendido errado a questão, me diga que refaço a questão.