CONSTANTE DE UN RESORTE “LEY DE HOOKE”

[pic 1][pic 2]

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

UNIDAD TICOMÁN

CIENCIAS DE LA TIERRA

INGENIERÍA PETROLERA

UNIDAD DE APRENDIZAJE: MECÁNICA

TÍTULO: CONSTANTE DE UN RESORTE “LEY DE HOOKE”

PARCIAL I

PROFESOR: JUAN CARLOS MARTÍNEZ APAM

PRESENTA: VARGAS HERNANDEZ LINO

GRUPO:1PM1

26 DE AGOSTO DE 2019

CONSTANTE DE UN RESORTE “LEY DE HOOK”

INTRODUCCIÓN

Por medio de esta practica comprobaremos que la ley de Hooke se cumple cuando a un resorte se le aplica una fuerza, obteniendo como resultado lo que se llama deformación del objeto. Para ello utilizáremos un instrumento que nos ayudara a suspender el resorte, donde colocaremos la porta pesas y los diferentes pesos que serán los que apliquen la fuerza y harán que el resorte se deforme poco a poco. Anotaremos los datos de los valores obtenidos en una tabla para realizar los cálculos y saber cuál es la deformación con cada peso, así como también representaremos esos valores en una grafica lineal.

Objetivo de la practica

Comprobar la validez experimental de la ley de Hook y determinar la constante elástica de un muelle.

MARCO TEÓRICO

En el siglo XVII, al estudiar los resortes y la elasticidad, el físico Robert Hooke observó que para muchos materiales la curva de esfuerzo vs. deformación tiene una región lineal. Dentro de ciertos límites, la fuerza requerida para estirar un objeto elástico, como un resorte de metal, es directamente proporcional a la extensión del resorte. A esto se le conoce como la ley de Hooke, y comúnmente la escribimos así:

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Donde  es la fuerza,  la longitud de la extensión o compresión, según el caso, y  es una constante de proporcionalidad conocida como constante de resorte, que generalmente está en .[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

Fundamentos físicos:

La ley de Hooke para un resorte elástico expresa que su elongación es proporcional a la fuerza aplicada. Si se dispone un muelle de elongación natural  en posición vertical y se suspende de el una masa  alcanzara una posición de equilibrio en la que su longitud será mayor y se cumple que:[pic 8][pic 9]

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Para medir la constante elástica del muelle se emplea un método estático, que se basa en que la elongación del muelle es proporciona a la fuerza que actúa sobre el mismo (Ley de Hook).

DESARROLLO

Material

1. 1 base de trípode
2. 1 varilla de 60 cm
3. 1 nuez con gancho
4. 1 resorte
5. 1 porta pesas
6. 3 pesas de 10 g
7. 5 pesas d 2.5 g
8. 1 regla de demostración
9. 2 indicadores de regla

Procedimiento [pic 11]

Método estático

1. Realizar el montaje de la figura 1. 
2. Medir la altura a la que está situado el extremo del muelle sobre la regla vertical. Anotar el valor  en una tabla.[pic 12]
3. Colocar distintas masas sobre la porta pesas y medir para cada una de ellas la elongación del muelle sobre la regla de demostración y anotar los valores y el desplazamiento resultante.[pic 13]
4. Rellenar la tabla en la que los valores que se miden directamente son los desplazamientos x. 
5. Representar gráficamente los valores.
6. Ajustar mediante el método de mínimos cuadrados los datos anteriores a una recta que pase por el origen, de la cual la pendiente da valor de la constante elástica.[pic 14]

= pesas[pic 15]

= porta pesas[pic 16]

X inicial = 2.3 cm = 0.025 m

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