Práctica 5

OBJETIVOS
* Determinar experimentalmente la gráfica del comportamiento de la fuerza de un resorte en función de su deformación.
* Obtener experimentalmente el valor numérico del coeficiente de fricción dinámico entre dos superficies secas mediante la aplicación del método del trabajo y energía.
* Obtener las pérdidas de energía mecánica que se producen por el efecto de la fuerza de fricción.
*Calcular la rapidez instantánea de u cuerpo durante su movimiento en una determinada posición de su trayectoria.
INTRODUCCIÓN
Ley de Hooke:
Establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo:

Siendo  el alargamiento,  la longitud original,: módulo de Young,  la sección transversal de la pieza estirada. Laley se aplica a materiales elásticos hasta un límite denominado límite elástico.
Esta ley recibe su nombre de Robert Hooke, físico británico contemporáneo de Isaac Newton, y contribuyente prolífico de la arquitectura. Esta ley comprende numerosas disciplinas, siendo utilizada en ingeniería y construcción, así como en la ciencia de los materiales. Ante el temor de que alguien se apoderara de sudescubrimiento, 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").
Fricción:
La fricción es una fuerza de contacto que actúa para oponerse al movimiento deslizante entre superficies.  Actúa paralela a la superficie y opuesta al sentido del deslizamiento.  Sedenomina como Ff. La fuerza de fricción también se le conoce como fuerza de rozamiento.
Dinámica:
Parte de la mecánica que estudia la relación del movimiento con las causas que lo producen.


Trabajo:
El trabajo realizado por una fuerza es el producto entre la fuerza y el desplazamiento realizado en la dirección de ésta. Como fuerza y desplazamiento son  vectores y el trabajo un escalar (no tienedirección ni sentido) definimos el diferencial de trabajo como el producto escalar dW = F * dr. El trabajo total realizado por una fuerza que puede variar punto a punto al lo largo de la trayectoria que recorre será entonces la integral de línea de la fuerza F a lo largo de la trayectoria que une la posición inicial y final de la partícula sobre la que actúa la fuerza.
Energía:
Si realizamos untrabajo W sobre una partícula aislada, ésta varía su velocidad a lo largo de la trayectoria de modo que podemos relacionar el  trabajo W con la variación de la energía cinética de la partícula mediante la expresión:

Energía mecánica:
La energía mecánica es la energía que presentan los cuerpos en razón de su movimiento (energía cinética), de su situación respecto de otro cuerpo, generalmente la tierra,o de su estado de deformación, en el caso de los cuerpos elásticos. Es decir, la energía mecánica es la suma de las energías potencial (energía almacenada en un sistema), cinética (energía que surge en el mismo movimiento) y la elástica de un cuerpo en movimiento.

DESARROLLO
En el primer experimento que realizamos vimos cómo era la elongación del resorte aplicándole una fuerza con el dinamómetroel cual fue jalado hasta los 6 N, anotamos la deformación e hicimos una gráfica con ayuda de la computadora.
Se construyó un arreglo en el que se colocó el resorte de forma horizontal agarrado de un bloque de madera se jalo el bloque de madera a cierta distancia dado que el resorte tiene un elongación muy grande para al soltarlo saber en cual posición queda el bloque de madera cuando elresorte regresa a su estado natural.
Para calcular el trabajo del resorte





Igualando (2) y (4) y despejar


CUESTIONARIO
1. Con los datos consignados en la tabla No. 1 elabore la gráfica correspondiente F=F(d). Emplee el método de los mínimos cuadrados para establecer las expresiones analíticas que muestren a la fuerza como función de la elongación.
Evento
F [ N ]
d [ m ]
1
1
0.009
2
2...