Constante elastica de un resorte

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1. RESUMEN

Se realizó un análisis experimental, utilizando varios grupos de resortes con diferentes características, para estudiar la forma como depende la constante de elasticidad (k) de un resorte de parámetros como la longitud, el diámetro del resorte, el calibre del alambre, y el material del resorte, cuando todos fueron sometidos a igual tratamiento térmico para su construcción. Deigual forma hicimos oscilar los resortes y sus determinadas características con una referencia de 20 oscilaciones para cada período. Esto con el fin de aplicar la ecuación general que permita obtener el valor de la constante de elasticidad, a partir de estas variables, como la ley de Hooke, o el Movimiento Armónico Simple de un cuerpo suspendido de un resorte.

2. OBJETIVOS

*Determinar la constante elástica de un resorte por métodos estáticos y dinámicos.

* Comprobar la ley de Hooke.

3. INTRODUCCION

Para poder desarrollar esta actividad debemos tener presente que la parte de la mecánica que estudia el equilibrio de los cuerpos, bajo la acción de fuerzas, se denomina ESTÁTICA, y se la puede definir como: parte de la Mecánica que estudia las condicionesque deben cumplirse para que un cuerpo, sobre el que actúan fuerzas, permanezca en equilibrio.

Para comprender esta experiencia, será necesario tener conocimientos básicos de “Fuerza” (representación gráfica, unidades, efectos que produce sobre los cuerpos, peso, etc).

La Ley de Hooke describe fenómenos elásticos como los que exhiben los resortes. Esta ley afirma que la deformaciónelástica que sufre un cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación, siempre y cuando no se sobrepase el límite de elasticidad.
Robert Hooke (1635-17039, estudió, entre otras cosas, el resorte. Su ley permite asociar una constante a cada resorte. En 1678 publica la ley conocida como Ley de Hooke: “La Fuerza que devuelve un resorte a su posición de equilibrio es proporcional al valorde la distancia que se desplaza de esa posición”.

F = K. ΔX

Donde: F = fuerza aplicada al resorte
K = constante de proporcionalidad
D x = variación de longitud del resorte

Un cuerpo oscila cuando se mueve periódicamente respecto de su posición de equilibrio. Una masa m suspendida de un resorte, oscila en torno a la posición de equilibrio, cuando laseparamos de ésta y la soltamos. Si dejamos oscilar libremente el sistema descrito, se tiene un movimiento oscilatorio armónico simple. Este movimiento es en la vertical y la aceleración es variable en cada punto de la trayectoria.

El tiempo que demora la masa en realizar un recorrido completo, volviendo a la posición inicial, se llama Período (T) y se mide en segundos.Amplitud es la distancia máxima entre la masa y la posición de equilibrio.


Hay que hacer notar que, además en este movimiento
hay intercambios de energías cinéticas y potenciales.Otras magnitudes relevantes, son:

Frecuencia f es el número de oscilaciones por unidad
de tiempo.
Amplitud A , distancia entre la masa y elpunto de
reposo, en un instante t.
Amplitud máxima es la mayor distancia al punto
de equilibrio. A superior
equilibrio
Teóricamente el período está dado por:


T = 2· (m / k) 1/2...
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