Breu explicació de la Llei de Hooke

1. Forca elàstica: Llei de Hooke.
Un sòlid elàstic, com una molla, sotmès a un estirament o compressió
exerceix una força elàstica proporcional a l’allargament ( o compressió)
respecte la seva longitud natural ( quan no està estirada ni comprimida) i de
sentit oposat.
Fe = -k ·∆r Fe: força exercida per la molla
k: constant elàstica. Representa la força que cal fer
per allargar o escurçar la molla una unitat de
longitud, Unitat S.I.: N/m.
∆r: allargament o escurçament.
Fe
∆x
Com la molla està estirada cap a la dreta exercirà una força elàstica cap a
l’esquerra proporcional al guany de longitud.
Exemples:
1) Quina força caldrà fer sobre una molla de constant k= 100N/m per
estirar-la 10 cm? Resposta : Una força igual però sentit contrari a la
força elàstica que exerceix la molla( F=Fe), F= 100·0,1 = 10N.
2) Quan pengem verticalment d’una molla de constant k=20N/m una
massa de 0’1 kg quin estirament experimenta la molla? Resposta : La
força elàstica cap amunt sobre la massa és igual al seu pes( Fe=P),
per tant ∆y= mg/k= 0’1·10/20=0’05 m.
3) Una massa de 5 kg està en repòs sobre un pla inclinat 30º sense
fregament de cap tipus subjectada per una molla de constant elàstica
k=1000N/m. Quin és l’estirament de la molla? Suposant que la
longitud natural de la molla és 15 cm, quina longitud tindrà?
Resposta: la força elàstica que fa la molla és igual a la component de
∆x= mg sinα/k=
pes paral·lela al pla Fe=Psinα, per la qual cosa
5·10·0’5/1000=0’025m; longitud l= 15+2’5=17’5 cm