Constantes elasticas fisica II

I. INTRODUCCIóN :

En la naturaleza encontramos diversas formas de deformaciones, pero una de las que se encuentra ampliamente difundida en nuestro entorno es la Elasticidad.

Un ejemplo directo de esta propiedad de deformación puede ser de la deformación que sufre una columna al soportar un peso determinado, ya sea un techo o algún material, o la tensión que soporta una cuerda o un materialmetálico al ser jalado por sus extremos, o de la tensión que sufren las cuerdas de las guitarras, etc.

A pesar de que podemos mencionar diferentes tipos de elasticidad, el aparato matemático que las describe es el mismo. Esto es de gran utilidad ya que si nosotros podemos describir cuantitativamente esta propiedad, tendremos la posibilidad de extender muchos resultados.Todo el contenido de este informe está dedicado a la Elasticidad. Y radica en la importancia de preocuparnos y estudiar esta propiedad. Donde los temas importantes son las conexiones entre los efectos de las fuerzas y las deformaciones que las mismas causan sobre una muestra de material. Como se muestra en la siguiente figura; donde L0 es la longitud inicial, es la variación que sufre elmaterial por causa de una F.



II. OBJETIVO :

Observar las características y condiciones de un resorte en espiral y de reglas metálicas.
Determinar la constante elástica del resorte en espiral.

III. MATERIALES /EQUIPOS :

2 soporte universal
1 regla graduada de 1m de longitud
1 regla metálica de 60 cm de longitud
1 balanza de precisión de 3 ejes
1 pinza
1 resorte en espiral de acero1 juego de pesas más porta pesas
21 varilla cuadra de metal

IV. FUNDAMENTO TEóRICO :


Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo. Esta relación se conoce como ley de Hooke,así llamada en honor del físico británico Robert Hooke, que fue el primero en expresarla. No obstante, si la fuerza externa supera un determinado valor, el material puede quedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad.

La relación entre el esfuerzoy la deformación, denominada módulo de elasticidad, así como el límite de elasticidad, están determinados por la estructura molecular del material. La distancia entre las moléculas de un material no sometido a esfuerzo depende de un equilibrio entre las fuerzas moleculares de atracción y repulsión. Cuando se aplica una fuerza externa que crea una tensión en el interior del material, lasdistancias moleculares cambian y el material se deforma. Si las moléculas están firmemente unidas entre sí, la deformación no será muy grande incluso con un esfuerzo elevado. En cambio, si las moléculas están poco unidas, una tensión relativamente pequeña causará una deformación grande. Por debajo del límite de elasticidad, cuando se deja de aplicar la fuerza, las moléculas vuelven a su posición deequilibrio y el material elástico recupera su forma original. Más allá del límite de elasticidad, la fuerza aplicada separa tanto las moléculas que no pueden volver a su posición de partida, y el material queda permanentemente deformado o se rompe.

Como ya dije anteriormente, la deformación que experimenta un cuerpo es directamente proporcional al esfuerzo producido. Dicha relación entre ambasmagnitudes se la conoce como LEY de HOOKE.


F = K. D X

Donde:

F = fuerza aplicada al resorte
K = constante de proporcionalidad
x = variación de longitud del resorte


En este gráfico se muestra una síntesis de lo que trata 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...