hooke

Mecánica

LABORATORIO Nº 2
LEY DE HOOKE Y CAMBIOS DE ENERGÍA POTENCIAL

I.

LOGROS



Analizar los cambios de energía potencial presentes en un sistema masa –
resorte.


II.Calcular experimentalmente el valor de la constante de elasticidad de un
resorte empleando la Ley de Hooke.

Identificar e interpretar las gráficas obtenidas.

PRINCIPIOS TEÓRICOS
Si un cuerposólido al ser sometido a una fuerza externa se deforma, y luego al
cesar esta acción vuelve a su estado original, entonces el cuerpo tiene
propiedades elásticas y algunos de estos cuerpos satisfacen unarelación
denominada: Ley de Hooke.
La ley de Hooke es una ley empírica que establece la relación lineal
(proporcional) entre la fuerza externa y la deformación, y que se emplea hasta
cierto rangode deformación que dependerá del material en uso (alambre, varilla,
resorte, etc.), puesto que más allá del punto de ruptura de la elasticidad, el
material (cuerpo) se convierte en plástico(inelástico).
Para el caso concreto de un resorte se observa que la fuerza aplicada es
proporcional al desplazamiento x (estiramiento o compresión) del resorte.
Entonces la ley de Hooke para la fuerzarestauradora es
(1)
donde
es la constante elástica del resorte y el signo menos indica que la
fuerza restauradora (fuerza de reacción encargada de devolver al cuerpo a su
estado primigenio) siempre esopuesta al desplazamiento.
Por otra parte, el hecho de que un resorte estirado tienda a regresar a su estado
original cuando deja de actuar la causa que lo deforma, nos indica que el resortealmacena energía, en este caso energía potencial elástica . Esta energía
es
equivalente al trabajo realizado por el resorte al estirarse, y está dado por:

Laboratorio Nº 2: Ley de Hooke y Cambios deenergía potencial

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Mecánica

∫
Ahora consideremos un sistema masa-resorte suspendido desde una altura
arbitraria, vemos que el resorte se deforma y se mueve por acción de la...