Um carro utiliza um sistema de 4 molas idênticas com amortecedores, uma em cima de cada roda. Quando o veículo está cheio de pessoas e carga sua massa aumenta cerca de 450 kg . Sabendo que neste caso, por questões de segurança, a altura da suspensão não pode baixar mais do que
, qual o valor mínimo para a constante elástica de cada mola?
Passo 1
O enunciado diz que um carro possui quatro molas idênticas (cada uma com amortecedor) e que, ao carregar
,kg extras, a suspensão não deve descer mais do que
,cm. O conteúdo é a lei de Hooke para molas em série paralela e a distribuição de peso uniforme em cada mola.
Passo 2
Calculemos a força peso extra total que atua sobre o carro:
Passo 3
Como há quatro molas compartilhando igualmente essa carga, a força em cada mola é
A deflexão máxima permitida em cada mola é
,cm
,m.
Passo 4
Pela lei de Hooke, a deflexão de uma mola
e sua constante elástica
satisfazem
Passo 5
Substituindo
e
,m, obtemos
Resposta
Cada mola deve ter, no mínimo,