Certificar que uma força é capaz de provocar deformação em objetos elásticos, e esta deformação é proporcional a intensidade da força.

        Avaliar a lei de Hooke.

        Vetores, conceito de força, leis de Newton.

        Sugerimos que o professor inicie sua aula perguntando aos alunos se eles conhecem alguma situação em que se utiliza a força de uma mola. Deve então indagar sobre o que se deve fazer com a mola afim de que ela exerça uma força. Se ninguém responder que a mola deverá ser esticada ou comprimida, perguntar a eles se já esticaram uma mola. O professor poderá inclusive levar uma mola para fazer algumas demonstrações simples durante a aula, ou se não for possível levar pelo menos um pedaço de elástico e mostrar que quanto mais esticada a mola ou o elástico, maior deverá ser a força efetuada e consequentemente, pelo princípio da ação e reação, maior será a força exercida por eles (mola ou elástico).

           Após esta interação com a turma, o professor deverá apresentar algumas situações em que se aplicam forças originadas da deformação elástica de molas ou elásticos, como por exemplo, em equipamentos de ginástica nas áreas de educação física, de fisioterapia, etc.

           Uma dessas situações está representada na Figura 01. Consiste de um dispositivo de elástico, bem como sua utilização extensora, para fortalecer bíceps e tríceps.

http://www.solostocks.com.br/img/extensor-biceps-e-triceps-jcv-292764s0.jpg  

         Depois o professor deverá mostrar que a força exercida pela mola é diretamente proporcional à sua deformação. O que pode ser feito através de uma experimentação demonstrativa com uma mola fixando uma de suas extremidades num ponto e pendurando pesos na outra extremidade e medindo em cada caso a deformação correspondente.

        O professor não dispondo de material ou se preferir pode substituir o procedimento acima por um exemplo ilustrativo como na Figura 02 que é a simulação de uma mola pendurada num suporte, em 4 momentos:

1) Primeiro momento em que a mola está suspensa por uma de suas extremidades e a outra livre.

2) A extremidade inferior da mola tem-se preso um peso de 1 unidade

3) A extremidade inferior da mola tem-se preso dois pesos de 1 unidade cada um.

4) A extremidade inferior da mola tem-se preso três pesos de 1 unidade cada um. A figura corresponde à simulação de um experimento em que x é a deformação ou elongação da mola; p é a força (peso) nela exercida.

        Agora usando a Figura 02 suponha que o valor de x seja igual a 5,0 cm e que p seja um peso de 50 N. Peça aos alunos que preencham a tabela abaixo, em que X corresponde à elongação da mola, em metros, e F corresponde a força, em Newtons, que os pesos exercem na mola. Usando a tabela trace o gráfico de F em função de X.

 Antes de corrigir o exercício pergunte a turma que tipo de gráfico foi obtido. Resolva-o então usando o quadro negro ou em um outro recurso para que a turma possa conferir.

           Discutir com a turma sobre o tipo de função que o gráfico representa e revisar com eles que, se o gráfico corresponde a uma reta inclinada partindo da origem, ele corresponde ao gráfico de uma função linear, logo, a relação entre F e x é uma proporção direta. Peça aos alunos para escrever a relação entre F e X.

          Uma vez concluído que F = (1000 N/m), explicar que o valor encontrado refere-se a uma constante, característica da mola, denominada de constante elástica, depois generalizar a expressão: F = k.X , expressão da Lei de Hooke.

           Em seguida formular um ou mais exercícios de aplicação desta lei, para melhor fixação do conteúdo.

         Sugerimos também que o professor apresente para a turma a animação que se encontra no Portal do professor e o filme disponíveis na internet nos seguintes endereços: 

Animação sobre Força variável exercida por uma mola (Hooke´s Law):

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=22726 

Limite de elasticidade (Lei de Hooke): (3 min e 44 s)

http://www.youtube.com/watch?v=4v9jZkHT-Us&feature=related 

         O professor poderá elaborar questões que envolva cálculos relacionados com a Lei de Hooke para os alunos resolverem, a fim de fixar bem o conteúdo.

          Pedir também que em grupos ou individualmente, apontem exemplos práticos em situações do dia a dia onde se aplicam propriedades elásticas dos materiais tais como elásticos e molas.