Força elástica, também chamada de Lei de Hooke, é uma propriedade da mecânica clássica que indica a força exercida sobre algum objeto que possui elasticidade, como elásticos, molas ou borrachas.
Quando a força é aplicada, consequentemente, o corpo sobre uma deformação. Ou seja, a força elástica ocasiona no comprimento ou faz o corpo se esticar. Assim, a intensidade do movimento depende da direção da força aplicada.
Um exemplo simples é imaginar uma mola presa a um suporte qualquer. Quando a mola esta estática, ou seja, sem nenhum movimento, dizemos que ela está em repouso.
Agora, quando uma força (F) é aplicada sobre a mola, ocorre a deformação do corpo, que varia conforme a direção e intensidade. Sendo assim, o tipo de deformação ocorre no sentido de esticar ou comprimir, por exemplo.
Entendendo a Força Elástica
O conceito de força elástica foi primeiro estudado pelo físico Robert Hooke, que percebeu que a deformação de corpo era proporcional à intensidade, ou seja, a força aplicada sobre o objeto.
Sendo assim, no caso de uma mola, por exemplo, quanto mais força (F) se aplica, mais o objeto se estica ou comprimi, dependendo do sentido da força aplicada.
Com isso, foi possível chegar à conclusão que quanto mais o objeto estiver deformado (esticado ou comprimido), maior será a força estática aplicada sobre o corpo para que este retorne à forma original.
Para isso, existe uma fórmula, onde se coloca a força aplicada, a constante estática e a variação sofrida pelo corpo estático.
Fórmula e cálculo
Em síntese, a fórmula para calcular a força estática é baseada na força aplicada sobre um objeto. A força, neste caso, é proporcional à deformação sofrida pelo objeto, como uma mola, por exemplo.
Além disso, é importante considerar que uma constante de proporcionalidade entre a força aplicada e a deformação sofrida pelo objeto. Com isso, temos uma constante estática (k).
Sendo assim, a fórmula da força elástica é a seguinte:
Fel = -kx
Onde,
Fel: Força elástica (N);
x: Deformação do objeto (uma mola, por exemplo) (m);
k: Constante elástica (N/m).
Ou seja, o resultado dos cálculos é o produto da constante elástica pela deformação sofrida pelo objeto. Vale lembrar que, de acordo com a Terceira Lei de Newton, a intensidade da força estática será proporcional à força aplicada sobre o objeto.
Conceito de constante estática
A constante estática é uma característica própria de cada corpo, ou seja, de cada objetivo. Isso significa que cada material possui uma resistência diferente em relação à deformação.
Nesse sentido, se um objeto possui uma constante elástica grande, consequentemente, maior será a força para que este objeto se deforme.
A unidade de medida da constante elástica é Newton por metro (N/m), de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI).
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Fontes: Toda Matéria, Só Física e Stoodi
Imagens: Brasil Escola, Scielo, Blog Professor Ferreto e Brasil Escola
