Oficina de molas: lado a lado ou uma após a outra?

Um jogo educativo de simulação. Pendure cargas em molas lado a lado, uma após a outra ou cortadas ao meio, preveja o alongamento ou a rigidez e veja a carga se acomodar ao lado de uma régua.

Lei de HookeMolas combinadas

OFICINA DE MOLAS

Lado a lado

Pronto
Ative o JavaScript para pendurar as cargas. As instruções e o exemplo resolvido continuam legíveis.
Alongamento no tempoMolas e cargaSua previsãoRepouso ou mola inteira
Molas combinadask = k₁ + k₂

Tempo

0.00 s

t

Alongamento

— cm

x

Força da mola

— N

F = k·x

Constante combinada

— N/m

k

Período da oscilação

— s

T = 2π·√(m ÷ k)

Preveja antes de começar

Digite sua previsão para preparar tudo. Começar fica desativado até haver uma resposta.

Preveja o alongamento e a rigidez.

Pontuação da missão—

Cada resposta precisa acertar dentro de 2%: cada uma vale 100 pontos. Acertar na primeira rodada soma mais 50. Uma rodada conta assim que começa.

✓ Resposta certa① De primeira

Como jogar Oficina de molas

  1. Escolha um teste e leia no cartão as molas e a carga.
  2. Decida como as molas dividem a carga: lado a lado elas a dividem, uma após a outra cada uma carrega tudo.
  3. Digite sua previsão e toque em Começar. A carga desce devagar ao lado de uma régua.
  4. 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.

Ao trocar de idioma, seu teste, previsão, tentativas e rodada são mantidos.