Relación Cuantitativa Entre La Masa Y El Cambio De Longitud Que Induce En Un Cuerpo Elástico.

Relación cuantitativa entre la masa y el cambio de longitud que induce en un cuerpo elástico

PROBLEMA

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la longitud de deformación de un cuerpo elástico y la masa que la produce.

MARCO TEÓRICO

En la vida cotidiana sabemos por experiencia que los sólidos sufren cierto grado de deformación al ser sometidos a fuerzas que pueden alargarlos, comprimirlos o doblarlos, y que asimismo esto va a depender de su naturaleza, ya sea elástico o inelástico. En este tema nos centraremos en lo que sucede en un cuerpo elástico y su relación cuantitativa entre su longitud y masa que lo produce.

Para tener una comprensión más completa es fundamental conocer algunos conceptos clave y la vinculación entre masa y peso.

*Para el caso del peso, es la fuerza con la cual el cuerpo es atraído verticalmente hacia bajo por la gravedad, en cambio para la masa es tan solo una medida de su inercia y no depende en lo absoluto de la gravedad.

La unidad de medida más común del peso es el Newton 1 N = 1 kg • 1 m/s², se mide en kilogramo-fuerza (kgf), también se suele indicar como la dina, la libra-fuerza, la onza-fuerza y su instrumento de medición es el dinamómetro.

En la masa sus unidades más comunes de medida son los gramos (g), miligramos (mg), kilogramos (kg), libras (lb) y onzas (oz), para su medición se utiliza comúnmente la balanza y la báscula.

Un claro ejemplo de la relación entre masa y peso es el efecto que actúa en un cuerpo elástico que es aquel que recobra su tamaño y su forma originales cuando deja de actuar sobre él una fuerza deformante, siempre y cuando no exceda su límite ya que este es el esfuerzo máximo que puede sufrir un cuerpo sin que la deformación sea permanente.

Las bandas de hule, los trampolines, las camas elásticas, las pelotas de fútbol y los resortes son ejemplos comunes de cuerpos elásticos.

Podemos establecer esta relación por medio de la ley de Hooke que dice que un cuerpo elástico se deforma o se alarga en una cantidad (s) cuando se le aplica una fuerza (F), donde k es la constante de elasticidad.

F= k/s >Ley de Hooke

Para que la ley se pueda aplicar de un modo más general es conveniente definir los términos esfuerzo y longitud de deformación.

El esfuerzo se refiere a la causa de una deformación elástica mientras que longitud de deformación es el cambio de forma de un cuerpo, el cual se debe a una fuerza aplicada, la deformación es un cambio lineal y se mide en unidades de longitud (cm, m, km, etc. .

Ejemplo:

*Una pesa de 20 N alarga un resorte en 1 cm.

*Una pesa de 30 N alarga un resorte en 2 cm. >Alargamiento uniforme de un resorte

*Una pesa de 40 N alarga un resorte en 3 cm.

Asignación de variables

VI: Masa (m) g.

VD: Longitud de deformación (1) cm.

SE: Cuerpo elástico

FC: Temperatura (T) ºC

∝: Directa

Hipótesis

La longitud de deformación que se le efectué a un cuerpo elástico sufrirá un cambio directamente proporcional con la masa que lo produce a una temperatura constante.

Longitud de deformación α (b ∙ masa)

Objetivos Experimentales

- Pesar objeto

-medir longitud del cuerpo elástico

-colgar cuerpo elástico

-colgar al cuerpo elástico la masa

-medir longitud de deformación

Método

SE:

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