FUERZAS ELASTICAS RECUPERADORAS

INFORME

PRESENTADO A:

ING. ISAURO GRACIA BETANCOURT

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

VILLAVICENCIO-META

FACULTAD DE INGENIERIAS

INGENIERIA CIVIL

2014

INFORME

PRESENTADO POR:

YEIMI SURETH VELEZ CORREDOR

JEISON HERNANDEZ COBA

KEVIN STIVEN RAMIREZ OTALORA

GERSON ORLANDO SANCHEZ ALCALA

ANDRES FELIPE PATARROYO ZAPATA

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

VILLAVICENCIO-META

FACULTAD DE INGENIERIAS

INGENIERIA CIVIL

2014

INTRODUCCIÓN

Las experiencias realizadas sobre las fuerzas elásticas recuperadoras nos permiten evidenciar los factores que permiten la deformación del resorte y las fuerzas que intervienen, para ello debemos saber los conceptos de las fuerzas que actúan, sus ecuaciones y las unidades que trabajan para así poder entender el método utilizado para hallar estas deformaciones.

A continuación veremos empíricamente la fuerza de rozamiento que se presenta en un cuerpo en desplazamiento sobre diferentes tipos de superficie y logrando así el análisis de los tipos de fricción existentes: estático y cinético.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL.

- Identificar las fuerzas y los coeficientes de fricción (estáticos y cinéticos) que actúan sobre un cuerpo en diferentes superficies.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

- Identificar el efecto de la fuerza recuperadora sobre un cuerpo.

- Comprender las fuerzas que se oponen al movimiento de un cuerpo.

- Analizar los coeficientes de fricción estáticos y cinéticos que se presentan para poder tomar conclusiones pertinentes de sus diferencias.

- Determinar el coeficiente de elasticidad de un resorte.

ESQUEMA MONTAJE

PROCEDIMIENTO

- Adquisición de los materiales (excepto el dinamómetro).

- Cubrir las caras longitudinales de un bloque: una con papel lija, una con papel aluminio, una con tela y posteriormente una sin cubrir.

- Colocar el tornillo en el bloque cubierto en una de sus caras transversales, centrado para así poder halar con el dinamómetro.

- Organizar el grupo de trabajo.

- Se pasan a tomar las medidas con el dinamómetro (medido con la regla) y se toman los datos de cada una de sus caras transversales para así poder tomar los coeficientes estáticos y cinéticos.

FUERZA ELASTICA RECUPERADORA

CONCEPTO.

Las fuerzas recuperadoras elásticas fueron estudiadas por primera vez, en 1678, por Robert Hooke, quien observó que, si el alargamiento de un resorte no es suficientemente grande para deformarlo de modo permanente, la fuerza elástica (recuperadora) es directamente proporcional al alargamiento.

• CONSTANTE ELÁSTICA: K

Se mide en Newton k = f

Metros x

• ELONGACIÓN: X

Es lo que se estira o se encoge el resorte, Se mide en metros = m

x = f

k

• FUERZA ELÁSTICA: f

Se mide en Newton f = k.x

LEY DE HOOKE

ENUNCIADO.

“Cuando se trata de deformar un sólido, este se opone a la deformación, siempre que ésta no sea demasiado grande”

La ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, establece la relación entre el alargamiento o estiramiento longitudinal y la fuerza aplicada. La elasticidad es la propiedad física en la que los objetos con capaces de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto. El objeto tiene la capacidad de regresar a su forma original cuando cesa la deformación. Depende del tipo de material. Los materiales pueden ser elásticos o inelásticos. Los materiales inelásticos no regresan a su forma natural.

GRAFICA F-X.

El siguiente grafico nos muestra una breve explicación sobre dicha ley.

Esta gráfica muestra el aumento de longitud (alargamiento) de un alambre elástico a medida que aumenta la fuerza ejercida sobre el mismo. En la parte lineal de la gráfica, la longitud aumenta 10 mm por cada newton (N) adicional de fuerza aplicada. El cambio de longitud (deformación) es proporcional a la fuerza (tensión), una relación conocida como ley de Hooke. El alambre empieza a estirarse desproporcionadamente para una fuerza aplicada superior a 8 N, que es el límite de elasticidad del alambre. Cuando se supera este límite, el alambre reduce su longitud al dejar de aplicar la fuerza, pero ya no recupera su longitud original.

ECUACIÓN.

Hooke estableció la ley fundamental que relaciona la fuerza aplicada y la deformación producida. Para una deformación unidimensional, la Ley de Hooke se puede expresar matemáticamente así:

= -k

• K es la constante de proporcionalidad o de elasticidad.

• es la deformación, esto es, lo que se ha comprimido o estirado a partir del estado que no tiene deformación. Se conoce también como el alargamiento de su posición de equilibrio.

• es la fuerza resistente del sólido.

• El signo (-) en la ecuación se debe a la fuerza restauradora que tiene sentido contrario al desplazamiento. La fuerza se opone o se resiste a la deformación.

• Las unidades son: Newton/metro (New/m) – Libras/pies (Lb/p).

¨´Si el sólido se deforma más allá de un cierto punto, el cuerpo no volverá a su tamaño o forma original, entonces se dice que ha adquirido una deformación permanente´´

COEFICIENTE DE ELASTICIDAD

CONCEPTO.

En ingeniería se denomina módulo de elasticidad o módulo de Young a la razón entre el incremento de esfuerzo aplicado a un material

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