Os tendões são fibras elásticas fortes, que conectam músculos aos ossos. Até certo ponto, eles obedecem à lei de Hooke
. Em testes de laboratório sobre um tendão em particular, descobriu-se que, quando um objeto de 250 g era pendurado a ele, cuja força peso é
, o tendão esticava
.
a) Calcule a constante de força desse tendão em
.
b) Em virtude de sua espessura, a tensão máxima que esse tendão pode suportar sem que se rompa é 13,8 N . Até que ponto o tendão pode se esticar sem romper?
a) Calcule a constante de força desse tendão em
b) Em virtude de sua espessura, a tensão máxima que esse tendão pode suportar sem que se rompa é 13,8 N . Até que ponto o tendão pode se esticar sem romper?
Passo 1
Beleza, vamos lá. O enunciado diz que um tendão obedece à Lei de Hooke, ou seja, a força que ele exerce quando estica é proporcional à distância que ele estica. Na prática, eles penduraram um peso de 250 g (ou seja, força peso de 2,5 N) e viram que o tendão alongou 1,23 cm.
Conteúdo: Lei de Hooke ( ).
O que precisamos:
Conteúdo: Lei de Hooke (
O que precisamos:
- Converter massa/peso e distância para as unidades certas (N e m).
- Usar
para achar a constante do tendão. - Saber a força máxima (13,8 N) que ele aguenta e calcular até quanto ele estica sem romper usando
.
Passo 2
Primeiro, vamos achar a constante elástica
.
- Converter 1,23 cm em metros:
. - A força aplicada é
(já deram isso). - Lei de Hooke:
4) Substituindo:
Passo 3
Agora, sabendo que o tendão quebra em 13,8 N, até que distância ele pode esticar?
- Vamos chamar essa distância de
. - De novo a Lei de Hooke:
3) Substituindoe :
- Em centímetros:
.
Resposta
A constante elástica do tendão é aproximadamente
e ele pode esticar, sem romper, até cerca de
$