Informe de laboratorio ley de hooke

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Ley   Hooke

Edisson Moreno1, Camilo Castellanos2

Resumen

La práctica consistió en tomar   datos de la elongación de cada resorte con respecto a la fuerza aplicada, en este caso la fuerza dependerá de los pesos que se decidieron poner cada uno de los casos que se trabajaron para así tomar las respectivas elongaciones de cada resorte al ponerle una fuerza x, está representada por peso en kilogramos.

Para lo cual fue necesario tomar En primer lugar, la medida de cada resorte (2), luego de sus configuraciones; por separado, paralelos y por último en serie. Tomado el dato de la elongación según el peso suministrado. Los pesos no necesariamente deben ser iguales para todas las mediciones. Aun así, decidimos tomar los mismos pesos para cada uno de los montajes.

Esta práctica se realzo con el fin de Encontrar la relación entre la fuerza aplicada a un resorte y su alargamiento o elongación del  mismo, Hallar la constante de elasticidad o módulo de Young para los resortes, por medio de la realización de mínimos cuadrados  y además Hallar la constante de elasticidad de combinaciones de resortes en serie y el paralelo.

Palabras Clave— elongación, Hooke, Newton, kilogramos, matemático, relación lineal, incertidumbre.

1. INTRODUCCIÓN

Todos los cuerpos poseen la capacidad de deformarse cuando se les aplica una fuerza y regresar a su estado original cuando se les retira dicha fuerza. Robert Hooke fue el primero en estudiar este fenómeno de los cuerpos y experimentar sobre esta propiedad la cual se denomina elasticidad. En 1670 Hooke formuló una ley que ha tenido gran influencia en todos los campos de la ingeniería, la ciencia y la tecnología, nos referimos a la ley de Hooke.

Hooke estudió todos los componentes de este particular movimiento, tanto individual como en serie y paralelo.

Cada cuerpo puede deformarse y regresar a su estado inercial, por ello cada material ha sido catalogado dependiendo de su módulo de elongación, que permite conocer el límite de cuánto puede deformarse un cuerpo.

El desarrollo de esta práctica nos permite entender la aplicación de esta ley y experimentar con los cuerpos presentes, analizando los datos obtenidos y desarrollando un modelo matemático que nos describa un fenómeno físico particular.

1.  MARCO TEORICO

El físico y astrónomo Robert Hooke formulo una de las leyes más importantes las cuales han intervenido en varios avances en ingeniería como también en tecnología. Dicha ley ha estado presente hoy en día en varias aplicaciones como lo son en la construcción de estructuras, uso de materiales, avances en comunicaciones, entre otras. La ley de Hooke habla sobre las propiedades elásticas se pueden percibir en cualquier objeto. Hooke le dio un gran tiempo a la hora de la planeación de sus experimentos los cuales le permitieron comprender los fenómenos asociados que interviene con dicha propiedad (elasticidad).        

Un resorte posee una longitud L que se desplaza hacia la derecha una distancia Δx al recibir una fuerza o una carga y que regresa a su longitud inicial cuando esta carga o fuerza se retira.

La relación que existe entre la fuerza que se aplica y la deformación se conoce como la ley de Hooke, expresada de la siguiente forma:

F=-K*∆x        ( 1)

Donde F es la fuerza o la carga aplicada, Δx es la distancia que se deformo y k es la constante que caracteriza al resorte y se conoce como módulo de elasticidad o módulo de Young.

Suponga que tenemos dos resortes con diferente módulo, por tanto, la elongación de cada uno será diferente. Ahora, estos resortes se pueden configurar de manera en serie y en paralelo para apreciar su constante de elongación. A partir de este punto observaremos si la distancia que recorren los resortes es la misma o es diferente en cada configuración.

1. ANALISIS DE RESULTADOS

• Resorte 1

[pic 1]

Estos se graficaron y se obtuvo la siente gráfica:

[pic 2]

Por medio del método de mínimos cuadrados se obtuvo la siguiente ecuación y = 49,492x + 1,5348 y de la cual la pendiente es la constante de elasticidad entonces tenemos:

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