Ley de Hooke. Práctica de Laboratorio
Enviado por Dante Castillo Pérez • 2 de Noviembre de 2015 • Documentos de Investigación • 1.030 Palabras (5 Páginas) • 136 Visitas
LEY DE HOOKE
OBJETIVOS:
- Comprobar la ley empírica que relaciona la deformación de un resorte, con una fuerza aplicada que provoca dicha deformación.
- Aprender la importancia de la deformación a partir del estudio de la ley de Hooke.
INTRODUCCIÓN:
Elasticidad: Es la propiedad que tienen los cuerpos de recuperar su tamaño y forma original después de ser comprimido o estirados, una vez que desaparece la fuerza que ocasiona la deformación. Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo provoca un esfuerzo o una tensión en el interior del cuerpo ocasionando su deformación.
La deformación es el cambio en la longitud o forma de un cuerpo (Tensión, compresión, torsión, etc.) debido a la aplicación de una fuerza, matemáticamente se expresa:
[pic 3]
El esfuerzo origina una deformación elástica, por lo tanto al aplicar fuerzas a los cuerpos se pueden presentar tres tipos de esfuerzos:
- E. de tensión: Se presenta cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas de igual magnitud, pero en sentido contrario que se alejan entre sí.
[pic 4]
- E. de compresión: Ocurre cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas iguales en magnitud pero en sentido contrario que se acercan entre sí.
[pic 5]
- E. de corte: se presenta cuando sobre un cuerpo actúan colineales de igual o diferente magnitud que se mueven en sentidos contrarios. [pic 6]
Por lo tanto el esfuerzo se puede cuantificar por medio de la relación entre la magnitud de la fuerza aplicada a un cuerpo sólido y el área sobre la que actúa.
[pic 7]
Las deformaciones elásticas, como alargamientos, compresiones, torsiones, flexiones, fueron estudiadas por el físico inglés Roberto Hooke, quién enunció la siguiente ley:
“Mientras no se exceda el límite de la elasticidad de un cuerpo, la deformación elástica que sufre es directamente proporcional al esfuerzo recibido”.
[pic 8]
Tomando en cuenta las ecuaciones anteriores podemos obtener el Módulo de Young:
[pic 9]
MATERIALES:
- Un resorte
- Un soporte universal
- Un porta pesas
- Una varilla de soporte
- 3 pesas de 20 gramos
- Una regla graduada
PROCEDIMIENTO:
Monta el dispositivo de la siguiente figura (1), ten la precaución de tomar bien la medida del resorte para así obtener la longitud inicial (li) del resorte, con la balanza granataria mide la masas del porta pesas, posteriormente cuelga el porta pesas con una pesa de 20 gramos, nuevamente mide la distancia del resorte para obtener la longitud final (lf). Ver figura (2).
Elabora gráfica fuerza contra deformación, asigna en el eje horizontal las deformaciones en el eje vertical registra los valores de las fuerzas aplicadas (pesos de las pesas + porta pesas), ver figura (3).
Longitud inicial (li) del resorte 0,063 m; masa del porta pesas ____________
Comprueba la ley de Hooke, repite lo anterior agrega al resorte con porta pesas una pesa de 20 gr y anota su longitud final, agrega otra pesa de 20 gr y nuevamente toma nota de la longitud final.
GRÁFICOS Y TABLAS:
A continuación se presenta los respectivos gráficos del procedimiento:
Figura 1 | Figura 2 |
[pic 10] | [pic 11] |
[pic 12]
∆l (m) | F(N) |
0,167 | 4,94 |
0,222 | 5,14 |
0,275 | 5,33 |
Desarrollando el cuadro propuesto:
Nº | Masa de pesa (Kg) | Peso de la pesa + porta pesas (N) | Longitud inicial del resorte (li) (m) | Longitud final del resorte (lf) (m) | ∆l= lf – li (m) | F/∆l (N/m) |
1 | m1= 0,02 | F1= 4,94 | 0,063 | 0,230 | 0,167 | 29,58 |
2 | m2= 0,04 | F2= 5,14 | 0,063 | 0,285 | 0,222 | 23,15 |
3 | m3= 0,06 | F3= 5,33 | 0,063 | 0,338 | 0,275 | 19,38 |
...