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LEY DE HOOKE

Resumen

En el laboratorio de Física mecánica de la Universidad del Atlántico se llevó a cabo el desa-rrollo de esta práctica, cuyo objetivo fue determinar la constante de elasticidad K de un re-sorte, atendiendo a datos tomados, los cuales son: Una fuerza aplicada (Peso) y la deforma-ción o alargamiento que sufrió un resorte, para posteriormente establecer una relación entre estos datos, obteniendo así la constante de elasticidad.

Palabras claves: Fuerza, Deformación, Elasticidad.

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1. INTRODUCCION

En el estudio de la Física Mecánica es preciso estudiar un fenómeno de gran importancia, como lo es el menciona la ley establecida por Robert Hooke, llamada de igual forma Ley de Hooke, la cual relaciona fuerzas y deformaciones. Se utiliza para definir las propiedades elásticas de un cuerpo. Luego realizar estudios de los efectos de las fuerzas de tensión y comprensión y al ver que había un aumento en la longitud del resorte y que ésta era proporcional a la fueerza aplicada, dentro de ciertos límites, como se muestra en la Fig.1.

En pocas palabras, la deformación es proporcional a la fuerza deformadora.

Fig.1. Fuerza y deformación.

Realizando un balance de fuerzas sobre el sistema, se tiene que:

F = -KX

Donde:

F: fuerza (N)

K: constante elástica del resorte (N/m)

X: deformación que experimenta el resorte (m)

El signo negativo indica que la fuerza del resorte es restaurada u opuesta a la fuerza externa que lo deforma.

2. MARCO TEÓRICO

En física, la ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, originalmente formulada para casos del estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada F: siendo X el alargamiento y L la longitud original. Cuando una fuerza externa actúa sobre ese material causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo.[1]

No obstante, si la fuerza externa supera un determinado valor, el material puede quedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad.

Esta ley sostiene solamente para algunos materiales bajo ciertas condiciones de cargamento. Acero exhibe el comportamiento linear-elástico en la mayoría de los usos de la ingeniería [2]; La ley de Hooke es válida para ella a través de su gama elástico (es decir, para las tensiones debajo del fuerza de la producción). Para algunos otros materiales, por ejemplo aluminio, La ley de Hooke es solamente válida para una porción de la gama elástico. Para estos materiales a límite proporcional se define la tensión, debajo de la cual los errores asociados a la aproximación linear son insignifi-cantes. Caucho se mira generalmente como material “non-hookean” porque su elasticidad es tensión dependiente y sensible a la tarifa de la temperatura y de cargamento. Esta ley recibe su nombre de Robert Hooke, físico británico contemporáneo de Isaac Newton.

3. MÉTODO EXPERIMENTAL

En esta experiencia, luego de verificar el adecuado montaje con su respectivo equipo (resorte, soporte, masas y regla), procedimos a tomar la medida de la longitud del resorte. Posteriormente, añadiendo distintas masas, calculamos la elongación respectiva en cada caso y el producto de la masa y la gravedad, hallando así los valores de Fuerza. Obtenidos estos datos, procedimos a hallar los distintos valores de la constante

de elasticidad

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