Informe Lab 2 Daniel Hernández Figeroa Erland Pacheco Sierra

ZONA ELÁSTICA DE LOS MATERIALES,  “EL RESORTE” SEGÚN LA LEY DE HOOKE
Erland J Pacheco Sierra- Daniel Hernández Figueroa
Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín


RESUMEN
Esta práctica fue hecha con el propósito de verificar la ley de Hooke en un material elástico “el resorte”, ésta ley nos plantea como la fuerza ejercida por el resorte es proporcional a su elongación (F=-kx) dónde el –significa que el resorte ejerce una fuerza de igual magnitud y en dirección contraria a la que lo deforma, es decir, tiende a volver a su estado natural. Dicho resorte fue colocado sobre una estructura o base fuerte con un sistema de medida para hallar así su longitud natural junto con  la deformación  posterior al haber agregado diversas pesas y por ende diferentes pesos en cada medición, laspesas fueron masadas con el porta-pesas en una balanza debidamente calibrada. Se encontró una respuesta positiva al realizar la práctica debido a que el resorte respondió de la manera esperada, aunque estuvo muy lejos de llegar a quedar deformado de forma permanente (pasar el límite elástico) debido a que la fuerza ejercida sobre él, en éste caso el peso, no fue lo suficientemente grande como parapoder lograr dicho acontecimiento.
Palabras claves.
Ley de Hooke
Resistencia
Fuerza
Regresión lineal
Constante de rigidez K
Acción-reacción


INTRODUCCIÓN
En éste reporte, se dará a conocer la ley de Hooke, la cual establece que el alargamiento unitario X (o deformación) que experimenta un material en su zona elástica es directamente proporcional a la fuerza F aplicada sobre él, es decir, en el casode aumentar cualquiera de estos dos factores, el otro también lo hará en el mismo rango 2F=2X ,3F=3X y así sucesivamente, siempre y cuando no se llegue a un punto donde el material supere el límite elástico, donde éste no recupera su forma original, sino que queda deformado. Esto se puede escribir matemáticamente de la forma F = -k x (Ley de Hooke) donde se plantea la fuerza ejercida por eldicho material y el signo menos indica la resistencia que tiene a su deformación (Ley de Acción-reacción).
Se lleva a la práctica este planteamiento haciendo uso de un resorte, al cual se le van agregando unos pesos (las fuerzas que tienden a deformarlo) cada vez mayores, con el fin de calibrarlo hallando su constante de rigidez K y así verificar la ley de Hooke mencionada anteriormente, revisandolos resultados obtenidos.

MATERIALES Y MÉTODOS
Los materiales usados durante esta práctica fueron los siguientes:
Pesas, porta-pesas, regla, resorte, balanza, soporte para el resorte
Se inició por colgar el resorte en una estructura fuerte y estable (soporte), al cual, se le añadió una regla para poder realizar las mediciones respectivas, como la longitud natural y a partir de ésta, lasdeformaciones que resultaban de añadirle al resorte el porta-pesas junto con una pesa, aumentando el peso y midiendo la deformación que éste le proporcionaba al resorte, así cada vez un peso mayor que el anterior con sus mediciones respectivas. En la balanza, las pesas junto con el porta-pesas fueron masadas respectivamente, ésta calibrada con un error de 0.0001 kg, mientras que a las medidas dedeformación fueron tomadas con una regla con un error de 0.001, ésta deformación salía de restar la elongación con la medida natural del resorte. Luego de haber realizado todo esto, se ingresaron los datos obtenidos en physic sensor, un programa que graficó la regresión lineal de los resultados en una gráfica de fuerza vs deformación (cabe recalcar que cada resultado se dio con su incertidumbre).
Ecuación1 Deformación (m) X= elongación – medida natural del resorte
Ecuación 2 Peso (N) F= m *G, donde G= gravedad 9,78 m∕s^2 y m la masa medida del sistema con las pesas
Ecuación 3 fuerza del resorte , donde k es la constante de rigidez (N∕m)
Ecuación 4 % Error = |valor convencionalmente verdadero-valor experimental∕valor convencionalmente verdadero|*100
RESULTADOS
TABLA 1...