Laboratorio

LEY DE HOOKE:
La deformación de un cuerpo elástico es directamente proporcional a la fuerza que la produce.
[F=k/Al]
Objetivo: comprobar que se cumple la ley de Hooke y calcular la constante elástica.
Material:
- soporte con nuez y varilla
- Un muelle
- Un portapesas
- Pesas de 50 y 10 g
- Una cinta métrica
Procedimiento:
Sobre la varilla se cuelga el muelle. El índice que se llevase hace coincidir con el cero de la regla o cinta métrica.
Las fuerzas que se ejercen sobre el muelle serán los pesos del portapesas y las distintas pesas que se iban añadiendo. El peso se calculará a partir de la ecuación: P=m x g.
Se añaden pesas y se determina la longitud del muelle en cada caso.
Recogeremos los datos en la siguiente tabla:
Pesas | M (g) | F (N) | Al (cm) |
Ninguna | 0| 0,00 | 0,0 |
Portapesas (31)+10 | 41 | 0,41 | 16,7-14,3= 2,4 |
Portapesas+30 | 61 | 0,61 | 18,1-14,3= 3,8 |
Portapesas+50 | 81 | 0,81 | 18,8-14,3= 4,5 |
Portapesas+70 | 101 | 1,01 | 20,3-14,3= 6,0 |
Portapesas+90 | 121 | 1,21 | 22,4-14,3= 8,1 |
Representaremos los resultados en una grafica F(N)-Al(cm) y a partir de ella calcularemos el valor de K (N/cm).
CONCLUSIONES:
1.-¿Cómo es lagrafica que has obtenido? ¿Qué significado tiene?
Hemos obtenido una gráfica progresiva y ascendente, hasta un punto. Esto significa que (Al) es directamente proporcional al incremento de la fuerza, hasta que excede la constante de elasticidad del muelle, es ahí donde la deformación del muelle aumenta considerablemente.
2.-¿Cuál es el valor de la constante elástica?
K= F/Al= 0,41/2,4 = 0,70(aproximadamente).
3.- ¿Qué pasaría si repetimos la experiencia con otro muelle
Daría otra constante elástica y distintos valores de Al, a no ser que posea una constante semejante a nuestro muelle, cosa poco probable.
4.- ¿Cuánto se alargara el muelle si la fuerza ejercida es de 0,25 N?
F= k xAl
0,25 N = 0,17xAl
Al= 0,25/0,17= 1,470 cm.
5.- ¿Qué fuerza se ejercerá si se alarga 3,5 cm?F=KxAl
F = 0,17 x 3,5
F= 0,595

Cuando se estira una liga,
ella vuelve a su tamaño al dejar de aplicar la fuerza que produce el estiramiento; peor puede
suceder que la fuerza sea tal que la liga se corte. Estos efectos se pueden apreciar no
solamente en una liga, sino en otros cuerpos tales como un trozo de caucho, una varilla
metálica o un hilo de nylon. Ahora estamos interesados en aquelefecto que vuelve el
cuerpo a su forma inicial sin haber quedo deformado, en tal caso se dice que el cuerpo se
estudia en su rango elástico.
R. Hooke estudió este fenómeno y estableció una Ley que hoy lleva su nombre Ley de
Hooke, que dice que cuando un cuerpo es deformado dentro de su rango elástico, la
deformación es proporcional a la fuerza que la produce.
Es decir cuando se cuelga una masam en un resorte, éste se alarga (se deforma) y el
alargamiento está relacionado con la fuerza aplicada (peso que se cuelga) según:
peso = k ×x
Es decir la condición de equilibrio es mg = k x donde k se le llama constante de fuerza y
cuyas unidades de medida en el sistema MKS son Nw/mt
Dicha Ley significa que en el rango elástico, a mayor fuerza aplicada, mayor es la
deformación en la mismaproporción. La constante de fuerza es diferente para los diferentes
materiales. Así, es alta para el acero y baja para una liga. Pero no solamente depende de la
naturaleza de cuerpo, sino también de su sección transversal. En el caso de un resorte
dependerá del material, del diámetro del alambre y del diámetro del resorte.
3. Fije el origen a partir del cuál va a medir los alargamientos.Figura 2
MÉTODO ESTÁTICO
Ubique en la parte inferior del resorte el portador de pesas y anote el alargamiento.
Coloque masas de 150 en 150 gr. comenzando con 300 gr. hasta alcanzar 1050 gr.
Anote los correspondientes alargamientos.
Observe para qué masa todas las espiras se separan, anote dicho valor. ¿Si Ud.,
continuara agregando masas qué cree que pasaría ? Explique.
MÉTODO DINÁMICO...