Ley De Hooke

Introducción
En la Física no sólo hay que observar y describir los fenómenos naturales, aplicaciones tecnológicas o propiedades de los cuerpos sino que hay explicarlos mediante leyes Físicas. Esa ley indica la relación entre las magnitudes que intervienen en el Fenómeno físico mediante un análisis cualitativo y cuantitativo. Con la valiosa ayuda de las Matemáticas se realiza la formulación y seexpresa mediante ecuaciones, entregando como resultado una Ley. Por ejemplo, la Ley de Hooke la cual establece que el límite de la tensión elástica de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza aplicada. Mediante un análisis e interpretación de la Ley de Hooke se estudia aspectos relacionados con la ley de fuerzas, trabajo, fuerzas conservativas y energía de Resorte. Los resortes son unmodelo bastante interesante en la interpretación de la teoría de la elasticidad.
Robert Hooke (1635-1703), físico-matemático, químico y astrónomo inglés, quien primero demostró el comportamiento sencillo relativo a la elasticidad de un cuerpo, estudió los efectos producidos por las fuerzas de tensión, observó que había un aumento de la longitud del cuerpo que era proporcional a la fuerzaaplicada.










“Cuando un cuerpo es deformado de su rango elástico, la deformación es proporcional a la fuerza que la produce”

Objetivos

 Determinar experimentalmente la constante de elasticidad K de un resorte.
 Determinar el efecto de la longitud natural en el valor de la constante K.


















Marco teórico
La ley de elasticidad de Hooke o ley deHooke:
Esta ley recibe su nombre de Robert Hooke, físico británico contemporáneo de Isaac Newton. Ante el temor de que alguien se apoderara de su descubrimiento, Hooke lo publicó en forma de un famoso anagrama, ceiiinosssttuv, revelando su contenido un par de años más tarde. El anagrama significa Ut tensio sic vis ("como la extensión, así la fuerza").
Originalmente formulada para casos delestiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada F:



Siendo δ el alargamiento, L la longitud original, E: módulo de Young, A la sección transversal de la pieza estirada. La ley se aplica a materiales elásticos hasta un límite denominado límite elástico.

Ley de Hooke para los resortes
Laforma más común de representar matemáticamente la Ley de Hooke es mediante la ecuación del muelle o resorte, donde se relaciona la fuerza F ejercida sobre el resorte con la elongación o alargamiento δ producido:





Donde k se llama constante elástica del resorte y δ es su elongación o variación que experimenta su longitud.

Si el sólido se deforma mas allá de un cierto punto, el cuerpo novolverá a su tamaño o forma original, entonces se dice que ha adquirido una deformación permanente.
La energía de deformación o energía potencial elástica Uk asociada al estiramiento del resorte viene dada por la siguiente ecuación:



Ley de Hooke en sólidos elásticos
En la mecánica de sólidos deformables elásticos la distribución de tensiones es mucho más complicada que en un resorte ouna barra estirada sólo según su eje. La deformación en el caso más general necesita ser descrita mediante un tensor de deformaciones mientras que los esfuerzos internos en el material necesitan ser representados por un tensor de tensiones. Estos dos tensores están relacionados por ecuaciones lineales conocidas por ecuaciones de Hooke generalizadas o ecuaciones de Lamé-Hooke, que son las ecuacionesconstitutivas que caracterizan el comportamiento de un sólido elástico lineal. Estas ecuaciones tienen la forma general:

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Materiales y equipo
 Balanza con una apreciación de 0.01g.
 Cinta métrica con una apreciación de 0,01cm.
 Juego de pesas
 Soporte
 Resortes




















Procedimiento experimental

1. Colocar un resorte en el...