Ley de hooke

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UNIVERSIDAD DE LA SALLE
LABORATORIO 7
LEY DE HOOKEE

Laura Guerrero
Daniela Lozano
Carolina Cabrera
Angelica Sanchez

RESUMEN

En este laboratorio utilizaremos tres resortes diferentes con una elasticidad diferente, un juego de pesas con diferentes masas, un soporte universal y una regla.

El propósito de este laboratorio fue medir la constante de elasticidad, la relación queexiste entre la fuerza aplicada y el alargamiento de dos resortes, por aparte y puestos en serie y paralelo. Para esto se tuvo que tener en cuenta la ley de Hooke la cual dice que el cambio de longitud (deformación) es proporcional a la fuerza (tensión).
INTRODUCCION

La ley de Hooke describe fenómenos elásticos como los que exhiben los resortes. Esta ley afirma que la deformación elástica quesufre un cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación, siempre y cuándo no se sobrepase el límite de elasticidad.

En la práctica se busca haciendo uso de la ley de Hooke y de la ecuación del movimiento armónico simple de un resorte sometido a un esfuerzo hallar experimentalmente la constante de elasticidad de un resorte del cual conocemos su masa. Los valores obtenidos con losdatos del laboratorio, serán comparados con los reales para así poder saca las respectivas conclusiones.
MARCO TEORICO
* LEY DE HOOKE
Para utilizar apropiadamente la ley de Hooke se entiende que el objeto de somete a fuerzas externas donde sufre cierto tipo de cambios en tamaño o en forma, la fuerza externa actúa causando un esfuerzo o tensión en el interior del material, la cual provoca ladeformación del mismo. En los materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo.
Si dicha fuerza externa supera un determinado valor, el material con el cual se trabaja posibilita a quedar sin forma permanentemente, en este caso la ley de Hooke no es aplicable por consiguiente no es válida. El máximo esfuerzo que un material soportaríaantes de quedar permanentemente deformado es denomina límite de elasticidad.
(1)
Ecuación de elasticidad
Sumatoria de constantes de resortes:

Cuando se dispone dos resortes en paralelo como lo demuestra la figura N°1, la deformación (x) es obviamente la misma para ambos resortes. Por lo que se refiere a la fuerza, claramente deben sumarse: se aplica el teorema de superposición.

Por elcontrario, cuando se disponen en serie, uno después del otro, la fuerza es la que es la misma para ambos resortes, en virtud de la 3ª ley de Newton: el resorte A ejerce sobre el B la misma fuerza que el B sobre el A. Recíprocamente, la deformación total es aquí la suma de las deformaciones de ambos resortes.

En consecuencia, para el primer caso, resortes en paralelo, se tiene que
F1 = k1 x
F2 =k2 x.

Como la fuerza total es la suma de las fuerzas, F = F1 + F2 = k1 x + k2 x = (k1 + k2) x.
Esto puede escribirse, simplemente, F = keq x, donde, evidentemente,
► keq = k1 + k2. (1) Ecuación General

Segundo caso: resortes en serie. La deformación en cada resorte es:
x1 = F / k1
x2 = F / k2.

La deformación total es igual a la suma de las deformaciones:

x = x1 + x2 = F / k1 + F/ k2 = F (1 / k1 + 1 / k2).
También aquí puede escribirse F = keq x; obviamente,
X(cm) | m (gr) | K (g/cm2) | ∆K (g/cm2) |
4.1 | 250 | 59753,1 | 728,83 |
6.7 | 360 | 52656,7 | 393,03 |
10.9 | 500 | 44954,1 | 206,26 |
13.1 | 600 | 44885.5 | 171,36 |
18.1 | 800 | 43314,9 | 119,69 |
18.1 | 1000 | 42424,2 | 91,85 |
30.4 | 1230 | 39651,3 | 65,24 |
► keq = 1 / (1 / k1 + 1 / k2) = k1 k2/ (k1 + k2). (2) Ecuación General

METODOLOGIA

Sabiendo primordialmente que el alargamiento de un resorte varía con la fuerza aplicada; se trata de aplicar diferentes fuerzas en gramos a un resorte y para cada uno de ellos medir el correspondiente alargamiento, y en una tabla de datos anotar sus valores. Con base en los datos registrados en la tabla, hallar la relación entre la fuerza...
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