Lei de Hooke e pressão nos líquidos

O que mostra

Dois experimentos clássicos dividem a tela. À esquerda, uma mola obedece à lei de Hooke, F = kΔl: a deformação é proporcional à carga até o limite elástico; além dele, a mola se deforma plasticamente e o gráfico força–deformação deixa de ser uma reta. No equilíbrio, a força elástica equilibra o peso, então Δl = mg/k. À direita, a pressão em um líquido em repouso aumenta linearmente com a profundidade, p = p₀ + ρgh, e depende apenas da profundidade e da densidade, não da forma do recipiente; por isso os vasos comunicantes ficam no mesmo nível.

Como usar

Comece pela mola: altere a Massa pendurada e a Constante elástica k e compare a deformação de equilíbrio com mg/k; depois arraste a massa para baixo e solte para vê-la oscilar. Continue aumentando a massa até ultrapassar o limite elástico e observe o gráfico. Em seguida, arraste o ponto de medição no recipiente ou ajuste a Profundidade do ponto de medição h, e varie a Densidade do líquido ρ de 700 kg/m³ até a do mercúrio enquanto lê ρgh.

Parâmetros que você pode mudar

• Constante elástica k 20–200 N/m
• Massa pendurada 0,1–2 kg
• Profundidade do ponto de medição h 0–10 m
• Densidade do líquido ρ 700–13600 kg/m³

Perguntas para explorar

1. Se você dobrar a massa pendurada, o que acontece com a deformação, e isso continua valendo além do limite elástico?
2. Na mesma profundidade, quantas vezes a pressão devida ao mercúrio é maior que a devida à água?
3. Pelo modelo do recipiente, por que a base de uma barragem é construída mais grossa que o topo?