LEY DE HOOKE.

LEY DE HOOKE

1. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Obtener a partir del análisis gráfico la ley de Hooke, como Aplicación de las propiedades elásticas de los cuerpos.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

• Determinar la ecuación experimental que relaciona fuerza y deformación de un resorte.
• A partir de la ecuación obtenida deducir el valor de la constante de elasticidad del resorte para cada una de las combinaciones de los resortes.

1. MARCO TEORICO

1. Concepto de elasticidad y deformación:

El módulo de elasticidad o módulo de Young es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza. Para un material elástico lineal e isótropo, el módulo de Young tiene el mismo valor para una tracción que para una compresión, siendo una constante independiente del esfuerzo siempre que no exceda de un valor máximo denominado límite elástico, y es siempre mayor que cero: si se tracciona una barra, aumenta de longitud, no disminuye. Este comportamiento fue observado y estudiado por el científico inglés Thomas Young.

REFERENCIA:

http://fisica-albarracin.es.tl/M%F3dulo-de-Young-.htm

1. Ley de Hooke:

La ley de Hooke establece que el alargamiento de un muelle es directamente proporcional al módulo de la fuerza que se le aplique, siempre y cuando no se deforme permanentemente dicho muelle.

[pic 1]

REFERENCIA:

https://www.fisicalab.com/apartado/ley-hooke#contenidos

1. Que mide la constante de elasticidad?:

Para medir la constante k, medimos la deformación x cuando aplicamos distintos valores de la fuerza F. En un sistema de ejes: fuerza F (en N) en el eje vertical, deformación x (en m) en el eje horizontal se representan los datos "experimentales" y la recta  La pendiente de la recta nos proporciona la medida de la constante elástica k del muelle en N/m.[pic 2]

REFERENCIA:

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/trabajo/muelle/muelle.htm

1. DESCRIPCION GENERAL DE LA PRACTICA

La práctica de ley de Hooke nos permite por medio del análisis experimental y teórico obtener las las constantes elásticas que se presentan en cada montaje. » La práctica comenzó recibiendo las indicaciones y formulas a utilizar para la práctica por medio del docente y los diferentes montajes a utilizar, (serie y paralelo) » Enseguida se toman los datos de cada montaje para plasmarlos en una tabla y así mismo graficarlos. » Procedemos a hallar las constantes de cada sistema (k) por medio de regresión. Donde el valor de k es la pendiente de la gráfica hecha en Excel. » Se analizan las gráficas y los valores de k hallados en cada montaje para obtener las conclusiones del laboratorio.

1. MONTAJES

En esta imagen podemos observar el montaje que fue elaborado para realizar esta práctica, el cual consistía en colocar diferentes pesas para así medir con una regla como lo muestra la figura, cuanto se estira el resorte.

Figura N° 1

[pic 3]

http://www.educaplus.org/play-119-Ley-de-Hooke.html

[pic 4]

http://www.fisica.ru/dfmg/teacher/archivos/VR_ley_de_Hooke.pdf

Figura N° 2

En la siguiente imagen se muestran detalladamente los montajes a utilizar en el laboratorio

1. MATERIALES

Reglas. Usadas para medir la distancia X que alcanzo el resorte

[pic 5]

Figura N° 3

https://5d3d955586eccf57b9c46d7ea6d43bb853874ff8-www.googledrive.com/host/0B-wpPN0uKtOfaDZGLVR2dkpjOVU/regla.html

Resorte. Se usó para obtener las medidas de su elasticidad con cada pesa.

[pic 6]

Figura N° 4

http://es.dreamstime.com/fotograf%C3%ADa-de-archivo-esfera-met%C3%A1lica-del-cromo-sobre-blanco-image34278302

1. ecuaciones

 -[pic 7][pic 8]

Donde:

-F es el módulo de la fuerza que se aplica sobre el muelle.

-k es la constante elástica del muelle, que relaciona fuerza y alargamiento. Cuanto mayor es su valor más trabajo costará estirar el muelle. Depende del muelle, de tal forma que cada uno tendrá la suya propia.

- es la longitud del muelle sin aplicar la fuerza.[pic 9]

-x es la longitud del muelle con la fuerza aplicada.

1. CÁLCULOS

• Montaje 1

En esta primera parte vamos a realizar los cálculos del montaje 1, la cual consiste en colocar diferentes masas al resorte e ir midiendo su elasticidad. (Así con 7 masas diferentes).

Las masas traían una medida en gramos lo primero que se hace convertir esos gramos (g) a kilogramos (Kg) para de esta forma poder hallar la fuerza, multiplicando por la gravedad (g).

[pic 10]

[pic 11]

De igual manera la medida se tomaba en centímetros (cm) se debe hacer el correspondiente cambio a unidades internacionales (metros (m)).

[pic 12]

Tabla N° 1

En esta tabla se muestran los datos obtenidos con sus respectivas conversiones y operaciones explicadas con anterioridad.

[pic 13]

Grafica N°1

En esta gráfica, con los valores de la tabla 1 y según su pendiente se halla el K equivalente del resorte 1 que en este caso es 40.019

• Montaje 2

Se realiza el mismo procedimiento que en el montaje 1 pero con el resorte 2 para hallar así su K equivalente.

Tabla N° 2

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