Como jogar Oficina de molas
- Escolha um teste e leia no cartão as molas e a carga.
- Decida como as molas dividem a carga: lado a lado elas a dividem, uma após a outra cada uma carrega tudo.
- Digite sua previsão e toque em Começar. A carga desce devagar ao lado de uma régua.
- Compare onde ela para com sua linha laranja, ou a oscilação com seu período.
Como as molas se combinam?
Uma mola estica em proporção à força que a puxa, F = k·x, e a constante elástica k diz quantos newtons a esticam um metro. Quando duas molas pendem lado a lado e seguram juntas uma carga, esticam o mesmo e dividem a força, então o par é mais rígido: k = k₁ + k₂. Quando pendem uma após a outra, cada mola carrega toda a carga, as duas esticam e os alongamentos se somam, então o par é mais mole: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂, e duas molas iguais formam uma com metade da rigidez. Cortar uma mola funciona ao contrário: cada pedaço tem menos espiras para dividir o alongamento, então meia mola é duas vezes mais rígida. As quatro molas de um carro dividem o peso lado a lado, um colchão usa centenas de molas lado a lado, e uma longa corrente de molas é mole e elástica. A rigidez também define a rapidez da oscilação de uma massa: T = 2π·√(m ÷ k).
Um modelo de aprendizagem focado
As molas são ideais: sem massa, com alongamento proporcional à força e sem atrito. Cada mola é desenhada com 18 cm antes de esticar, e a carga desce devagar em 2 s até onde as molas sustentam seu peso. Na oscilação, a massa começa 3 cm abaixo do repouso e oscila por 2 s. Os alongamentos estão em escala na régua. Respostas dentro de 2% estão certas. g = 9,8 m/s².