Lab Ley de Hooke

Universidad Interamericana de Puerto Rico
Recinto Metropolitano
Departamento de Ciencias Naturales
Phys: 3001

Ley de Hooke



1

Tabla de contenido
Objetivo ........................................................................................................................................................ 3
BaseTeórica.................................................................................................................................................. 3
Procedimiento ............................................................................................................................................... 5
Resultados..................................................................................................................................................... 5
Análisis ......................................................................................................................................................... 8
Conclusión .................................................................................................................................................... 9
Anejo........................................................................................................................................................... 10
Referencias.................................................................................................................................................. 11

2

Objetivo
Comprobar experimentalmente la ley de Hooke mediante un proceso de interacción entre un
resorte que se haestirado y una masa suspendida del resorte a cierta altura.

Base Teórica
La ley de Hooke expresa la relación que existe entre la fuerza que se aplica a un cuerpo y la
deformación que en él se produce. Esta ley es válida cuando las deformaciones son pequeñas,
deformaciones elásticas, de forma que una vez que se deja de aplicar la fuerza deformadora el
cuerpo vuelve a su estado original.
Si trasaplicar la fuerza, el cuerpo no vuelve a su estado original se dice que la deformación es
plástica. Ambos tipos de deformaciones son anteriores a la rotura del cuerpo.
Cuando a un cuerpo se le aplica una fuerza externa Fe, que le produce una deformación
∆x = x- x0, el cuerpo responde generando una fuerza interna, Fi de misma dirección y de sentido
contrario de manera que la suma de fuerzasquedan equilibradas.

Si el modelo de cuerpo que

deformamos es un muelle, y la deformación se aplica según el eje del mismo, el carácter
vectorial que hemos señalado en las fuerzas sólo nos indica el sentido de las mismas figura 1.

3
Figura 1

La relación entre la fuerza externa aplicada y la deformación resultante es lineal para pequeñas
deformaciones: Fi = -Fe = -k(x-x0)= -k∆x dondek es la contaste de estiramiento del resorte, una
medida de rigidez del resorte, característica de las dimensiones y del material hecho.
La ecuación del párrafo anterior describe una situación de estática de equilibrio de fuerzas. Si
estiramos el resorte y lo soltamos, según la Ley de Hook, el resorte querrá recuperar su posición
de equilibrio, y la fuerza será igual a: Fi = -kx. Donde porsimplicidad llamamos x a la posición
del resorte respecto a la posición de equilibrio. El signo negativo indica que la fuerza es en
sentido opuesto al desplazamiento de la masa. Al no haber otra fuerza que la compense, por la
Segunda Ley de Newton F = ma.
Esta fuerza restauradora causa que la masa oscile de arriba hacia abajo. El periodo de oscilación
depende de la masa y de la constante delresorte. Su expresión matemática es:
𝑻 = 𝟐𝝅�𝒎/𝒌
Cuando la masa oscila, la energía continuamente se intercambia entre energía cinética y alguna
otra forma de energía. Si ignoramos la fricción, la energía total del sistema permanece constante.

4

Procedimiento
Para la primera parte de este ejercicio se conectó interfaz de Data Studio a la computadora y se le
contacto a dicha interfaz el...