Informe de física i LEY DE HOOKE

LEY DE HOOKE
José Bassa, Jhonathan Ramos, Stefany Solano
Ingeniería Ambiental
Julio Cesar Madera Yances
Físico, Diplomado en matemáticas aplicadas
Magister en Ingeniería de Control Industrial.
Universidad de Córdoba, Montería
Resumen
Con la realización de este laboratorio se estudia la ley de Hooke que explica el comportamiento de resortes y algunos materiales que al experimentartenciones se comportan como materiales Hookianos, este tema es de gran importancia por sus múltiples aplicaciones en diferentes campos de la ciencia; en la ingeniería civil para construcciones de edificios, en ingeniería mecánica para el desarrollo de motores y amortiguadores, en el diseño de objetos de diversión, etc. Son tan diversas sus aplicaciones que merecen su estudio y se hará en ellaboratorio utilizando muelles helicoidales diferentes para estudiar su comportamiento como la deformaciones que sufre, su constante de elasticidad al experimentar tenciones por diferentes masas.


1. TEORÍA RELACIONADA


LEY DE HOOKE

La ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, establece la relación entre el alargamiento o estiramiento longitudinal y la fuerza aplicada.  La elasticidad es lapropiedad física en la que los objetos con capaces de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto.  El objeto tiene la capacidad de regresar a su forma original cuando cesa la deformación.  Depende del tipo de material.  Los materiales pueden ser elásticos o inelásticos. Los materiales inelásticos no regresan a su forma natural. [1]
La forma más común de representarmatemáticamente la Ley de Hooke es mediante la ecuación del resorte, donde se relaciona la fuerza F ejercida por el resorte con la distancia adicional x producida por alargamiento del siguiente modo:
, siendo
Donde k se llama constante del resorte (también constante de rigidez) y Δx es la separación de su extremo respecto a su longitud natural [2].
Un cuerpo se denomina elástico si al actuar unafuerza sobre él, sufre una deformación de tal manera que al cesar de actuar la fuerza, recupera su forma original. El prototipo macroscópico de un cuerpo elástico lo constituye un resorte o muelle en un rango de deformación no demasiado grande rango de elasticidad. Si la deformación supera un cierto umbral, límite de elasticidad el resorte queda permanentemente deformado.
El cuerpo elástico (elresorte de ahora en adelante) es en sí mismo un sistema microscópico bastante complejo. Sin embargo, la fuerza que dicho cuerpo ejerce sobre un objeto unido a uno de sus extremos resulta satisfactoriamente descrita por la llamada ley de Hooke: la fuerza que ejerce el resorte sobre un cuerpo es directamente proporcional y tiene el sentido opuesto a la deformación del resorte, tendiendo a que elresorte recupere su longitud original.
La constante de proporcionalidad entre la fuerza y la deformación se denomina constante de recuperación y se denota habitualmente por la letra k, sus unidades son N/m en el S.I. la expresión matemática de la ley Hooke [3].
El límite elástico, también denominado límite de elasticidad, es la tensión máxima que un material elástico puede soportar sin sufrirdeformaciones permanentes. Si se aplican tensiones superiores a este límite, el material experimenta deformaciones permanentes y no recupera su forma original al retirar las cargas. En general, un material sometido a tensiones inferiores a su límite de elasticidad es deformado temporalmente de acuerdo con la ley de Hooke.
Los materiales sometidos a tensiones superiores a su límite de elasticidadtienen un comportamiento plástico. Si las tensiones ejercidas continúan aumentando el material alcanza su punto de fractura [4].

2. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

Para realizar este laboratorio, se inició con una explicación del profesor acerca de la ley de Hooke, una vez terminada la explicación se procedió a realizar el laboratorio haciendo uso del montaje realizado, el cual se conformaba de una...