Rezistența elastică (Fel) este forța exercitată asupra unui corp care are elasticitate, de exemplu un arc, cauciuc sau elastic.
Prin urmare, această forță determină deformarea acestui corp atunci când acesta se întinde sau se comprimă. Acest lucru va depinde de direcția forței aplicate.
De exemplu, să ne gândim la un arc atașat unui suport. Dacă nu există nici o forță care acționează asupra ei, spunem că este în repaus. La rândul său, când ne întindem în această primăvară, aceasta va crea o forță în direcția opusă.
Rețineți că deformarea suferită de arc este direct proporțională cu intensitatea forței aplicate. Astfel, cu cât forța aplicată (P) este mai mare, cu atât deformarea arcului (x) este mai mare, așa cum se vede în imaginea de mai jos:
Formula de rezistență la tracțiune
Pentru a calcula forța elastică, folosim o formulă dezvoltată de omul de știință englez Robert Hooke (1635-1703), numită Legea lui Hooke:
F = K. X
Unde,
F: forța aplicată corpului elastic (N)
K: constanta elastica (N / m)
X: variație suferită de corpul elastic (m)
Constanta elastica
Merită să ne amintim că așa-numita „constantă elastică” este determinată de natura materialului utilizat și, de asemenea, de dimensiunile sale.
Exemple
1. Un arc are un capăt fixat pe un suport. La aplicarea unei forțe la celălalt capăt, acest arc suferă o deformare de 5 m. Determinați intensitatea forței aplicate, știind că constanta arcului este de 110 N / m.
Pentru a cunoaște puterea forței exercitate asupra arcului, trebuie să folosim formula Legii lui Hooke:
F = K. X
F = 110. 5
F = 550 N
2. Determinați variația unui arc care are o forță de acțiune de 30N și constanta sa elastică este de 300N / m.
Pentru a găsi variația suferită de primăvară, folosim formula Legii lui Hooke:
F = K. X
30 = 300. X
x = 30/300
x = 0,1 m
Energie potențială elastică
Energia asociată cu forța elastică se numește energie potențială elastică. Este legat de muncă efectuată de forța elastică a corpului care merge de la poziția inițială la poziția deformată.
Formula pentru calcularea energiei potențiale elastice este exprimată după cum urmează:
EPși = Kx2/2
Unde,
EPși: energie potențială elastică
K: constanta elastica
X: măsura deformării elastice a corpului
Vrei să afli mai multe? Citește și:
- Putere
- Energie potențială
- Energie potențială elastică
- Formule de fizică
Exerciții de examen de admitere cu feedback
1. (CFU) O particulă, cu masa m, care se deplasează într-un plan orizontal, fără frecare, este atașată la un sistem de arc în patru moduri diferite, prezentate mai jos.
În ceea ce privește frecvențele de oscilare a particulelor, bifați alternativa corectă.
a) Frecvențele în cazurile II și IV sunt aceleași.
b) Frecvențele în cazurile III și IV sunt aceleași.
c) Cea mai mare frecvență apare în cazul II.
d) Cea mai mare frecvență apare în cazul I.
e) Cea mai mică frecvență apare în cazul IV.
Alternativa b) Frecvențele în cazurile III și IV sunt aceleași.
2. (UFPE) Luați în considerare sistemul arc-masă din figură, unde m = 0,2 Kg și k = 8,0 N / m. Blocul este scăzut de la o distanță egală cu 0,3 m față de poziția sa de echilibru, revenind la el cu o viteză exact zero, deci fără a depăși vreodată poziția de echilibru. În aceste condiții, coeficientul de frecare cinetică dintre bloc și suprafața orizontală este:
a) 1.0
b) 0,6
c) 0,5
d) 0,707
e) 0,2
Alternativa b) 0.6
3. (UFPE) Un obiect cu masa M = 0,5 kg, sprijinit pe o suprafață orizontală fără frecare, este atașat la un arc a cărui constantă de forță elastică este K = 50 N / m. Obiectul este tras timp de 10 cm și apoi eliberat, începând să oscileze în raport cu poziția echilibrată. Care este viteza maximă a obiectului, în m / s?
a) 0,5
b) 1.0
c) 2.0
d) 5.0
e) 7.0
Alternativa b) 1.0
