Ir para o conteúdo Física Ir para o menu Física Ir para a busca no site Física Ir para o rodapé Física
  • Acessibilidade
  • Sítios da UFSM
  • Área restrita

Aviso de Conectividade Saber Mais

Início do conteúdo

Que força estica a mola?



Uma mola está suspensa por uma de suas extremidades e em repouso num referencial inercial fixo na mesa (figura (a)). Nessa situação, a mola tem um certo comprimento. Então, um corpo é suspenso na outra extremidade da mola e levado à posição em que permanece em repouso (figura (b)). Nessa outra situação, a mola está esticada, ou seja, o seu comprimento é maior do que antes.

Mola Suspensa

Vamos estabelecer a natureza da força que provoca a elongação da mola.

Para simplificar a análise, vamos considerar muito pequena a massa da mola, de modo que podemos ignorar o seu peso. Assim, sobre a mola atuam duas forças, ambas de natureza eletromagnética (figura (c)): a força Fs exercida pelo suporte e a força Fc exercida pelo corpo suspenso.

Sobre o corpo atuam duas forças: a força Fm exercida pela mola, de origem eletromagnética, e a força peso Pc, exercida pela Terra, de origem gravitacional. Como o corpo está em repouso no referencial inercial escolhido:

Fm + Pc = 0

ou, em módulo e sentido:

Fm − Pc = 0

Ao escrever o sentido da força Fm, antepomos o sinal positivo porque ela tem o mesmo sentido que o do eixo Y do referencial e ao escrever o sentido da força Pc, antepomos o sinal negativo porque ela tem sentido contrário ao do eixo Y do referencial. Da expressão acima obtemos:

Fm = Pc

As forças Fm e Fc formam um par ação-reação. Portanto, em módulo:

Fm = Fc

Comparando as duas últimas expressões, obtemos:

Pc = Fc

A força Pc atua sobre o corpo. É a sua força peso e tem origem gravitacional. A força Fc tem origem eletromagnética e é a força que o corpo exerce sobre a mola. Essa última força é que causa a elongação da mola.

Portanto, a força que causa a elongação da mola não é a força peso do corpo, já que ela atua no corpo. Mas a força que causa a elongação da mola tem o mesmo módulo que a força peso do corpo.

Vamos observar o seguinte sobre o modelo vetorial para as forças. Na discussão desenvolvida acima, verificamos que as forças Pc e Fc, entre outras, têm mesmo módulo, mesma direção e mesmo sentido. Portanto, sob o ponto de vista da Matemática, são vetores idênticos. Contudo, sob o ponto de vista da Física, esses vetores representam forças diferentes. As forças representadas pelos vetores Pc e Fc são diferentes porque têm naturezas diferentes, a primeira é de natureza gravitacional e a segunda, de natureza eletromagnética.


Notícia vinculada a


Publicações Recentes