Fisica General

Laboratorio de Física General
(Mecánica)

ESTUDIO DEL MUELLE ELÁSTICO
Fecha: 09/09/2009

1.

Objetivo de la práctica
Determinación de la constante elástica de un muelle y su relación con lafrecuencia de oscilación.

2.

Material
• Muelle con soporte • Regla graduada • Juego de pesas de 8.0, 12.0, 16.0 y 20.0 gr (precisión: ±0.1 gr) • Cronómetro

Muelle

Regla graduada

PesasCronómetro

Muelle elástico,

1 de 4

(A) COMPORTAMIENTO ESTÁTICO 3. Teoría (A)
Cuando un muelle se aparta de su posición de equilibrio x = x0 (Fig. 1), éste tiende a volver a dichaposición inicial debido a la aparición de una fuerza recuperadora F que es proporcional y de sentido contrario al desplazamiento ∆x, es decir: F = − k ∆x (1) x0 ∆x

?

¿
mg
Fig. 1. Alargamiento ∆x delmuelle debido al peso mg.

donde k es una constante característica de cada muelle. En una compresión del muelle ∆x va hacia arriba y la fuerza va hacia abajo; en una extensión ocurre al revés. Estecomportamiento "elástico" es propio no sólo del muelle, sino de cualquier objeto que se aparte ligeramente de una posición de equilibrio.

4.

Experimento y medidas (A)
El muelle que se utiliza enesta práctica es muy sensible y frágil por lo que se

debe manejar con delicadeza. En particular, hay que evitar estiramientos muy grandes que producirían una deformación permanente (no serecuperaría hasta la posición inicial) y modificarían el valor de su constante k. No se debe colgar del mismo una masa superior a los 20 gr máximos indicados más abajo. 1. Para verificar la relación (1) semide el desplazamiento ∆x respecto a la posición de equilibrio x0 del muelle (dinamómetro) para distintas fuerzas. Estas fuerzas serán los pesos (F = mg, siendo g la aceleración de la gravedad) dediferentes masas suspendidas del dinamómetro (8±0.1 gr, 12±0.1 gr, 16±0.1 gr, 20±0.1 gr). Se anotan en la Tabla 1 los valores de F y de ∆x medidos. 2. Se representan los valores de F en función de los...