Para proteção e conforto, os tênis modernos são equipados com amortecedores constituídos de molas. Após você sair da aula de física experimental e olhar para o tênis de seu amigo, verificou que ele estava com um determinado modelo, que possui três molas idênticas, onde essas molas são associadas em paralelo e simetricamente. Observando que elas sofrem uma deformação de 4mm ao ser calçado por uma pessoa de 84Kg. Considerando-se que essa pessoa permaneça parada, a constante elástica das molas serão, em kN/m, de (considere g = 10m/s²):
ALTERNATIVAS 35,0 kN/m.
105,0 kN/m.
157,5 kN/m.
70,0 kN/m.
210,0 kN/m.
ALTERNATIVAS 35,0 kN/m.
105,0 kN/m.
157,5 kN/m.
70,0 kN/m.
210,0 kN/m.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente está resolvendo um exercício sobre molas e constantes elásticas, que faz parte da matéria de Física. O cenário é o seguinte: três molas idênticas estão trabalhando juntas nos tênis para absorver o peso de uma pessoa que pesa 84 kg. Essas molas estão em paralelo, e a deformação total delas é de 4 mm. Nosso objetivo é encontrar a constante elástica de cada mola em kN/m.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a força que está agindo nas molas. A força (F) é dada pelo peso da pessoa, que é a massa (m) vezes a aceleração da gravidade (g):
Sabendo que:
- $ m = 84,kg $
- $ g = 10,m/s² $ (conforme o enunciado)
Então:
Passo 3
Agora, vamos considerar a deformação das molas. A deformação total ($ \delta $) é de 4 mm, que precisamos converter para metros para manter as unidades consistentes:
Passo 4
Como temos três molas idênticas em paralelo, a constante elástica total ($ K_{total} $) é a soma das constantes das três molas:
Sabemos que a relação entre força, constante elástica e deformação é:
Substituindo os valores que já temos:
Passo 5
Agora, vamos resolver para encontrar a constante elástica de uma mola ($ k $):
Primeiro, isolamos $ k $:
Convertendo para kN/m:
Resposta
A constante elástica de cada mola é 70,0 kN/m.