Práctica de Ley de Hooke

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE CIENCIAS

LICENCIATURA EN CIENCIAS DE LA TIERRA

TÉCNICAS EXPERIMENTALES 2018-1

LEY DE HOOKE

Integrantes:

-David Madrigal Trejo

-Paolo Salvador Villanueva Barragán

-Santiago Torres Perdigón

Resumen

El objetivo de la práctica es entender la física que hay en los resortes así como comprender el concepto detrás de la ley de Hooke. Determinar las constantes elásticas que presentan los resortes del dinamómetro al añadirle diferentes masas donde se observó que entre mayor peso, hay mayor elongación. A partir de los datos obtenidos se elabora una gráfica para tener un herramienta visual para posteriormente determinar la pendiente de la recta y comprobar así la ley de Hooke.

Introducción

Robert Hooke fue un físico inglés que mediante gráficas demostró que si se hacía una gráfica donde las variables eran el esfuerzo contra la deformación, la gráfica que se generaba era una línea con pendiente. En está ley el explica el siguiente principio que la fuerza empleada para estirar un objeto que tiene la característica de ser elástico es directamente proporcional a la distancia que esta recorra en extenderse y regresar a su posición original.

Entendemos como resorte a a todo cuerpo elástico a los cuales si una fuerza les es aplicada, presentan deformación. A su vez, estos mismos presentan un rango elástico que implica que el cuerpo regrese a su forma inicial. Estos parámetros son parte de la constante de elasticidad que son todos los aspectos medibles de un sólido deformable elástico-lineal.

Desarrollo teórico

Se define la ley de Hooke de la siguiente manera:

                                 

En dónde:

F.- Es el módulo de la fuerza que se aplica sobre el muelle o resorte y debido a esto, nunca se debe introducir en la fórmula un valor negativo de esta variable en Newtons.
[pic 1]

k.- Es la constante de elasticidad del material con el que se ha fabricado el muelle o resorte. Esta constante nos marca las propiedades del objeto, relacionando el estiramiento con la fuerza que se aplica sobre él. No es un valor fijo por lo que cada muelle puede tener su constante elástica propia.

x- Es la longitud del muelle una vez que ha sido estirado

x0.- Es la medida del muelle antes de haberse estirado

El término (x – x0) también se puede resumir en Δx (incremento de x), es decir, se sabe la longitud que se ha estirado el muelle y no es necesario que se conozca su posición inicial y su posición final para calcularlo.

Desarrollo experimental^[a]

[pic 2]

En esta práctica la forma en la que se pudo comprobar la ley de Hooke fue mediante la tabulación del incremento de elongación que obtuvo nuestro resorte (dinamómetro en este caso) respecto a su elongación original  al ejercer diferentes magnitudes de fuerza, las cuales fueron ejercidas por las diferentes cantidades de peso que le fueron asignadas al resorte.

Se conocieron los valores de las diferentes masas (7) a través de una balanza digital, donde posteriormente los datos fueron registrados para su futuro cálculo.

Resultados

Al variar las masas de valor conocido, se hicieron las respectivas mediciones de elongación del resorte.

Análisis de resultados

Al observar la tabla en relación al peso contra la elongación, se puede observar una proporcionalidad directa entre ambas variables, donde al haber un incremento en las masas se manifiesta un incremento en la elongación del resorte de manera lineal.

[pic 3]

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