Preinforme laboratorio fisica

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Pre-informe Laboratorio III Física General

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

Yenny Lizeth Torres González 1110116816

Celular: 3132626565

Correo: ws_yelito@hotmail.com

Grupo Laboratorio: 1

Tutor Teoría: Claudia Castro

1. Marco Teórico y Temático
El tercer laboratorio del curso de física general tiene como objetivo tratar los temas de fuerzas, Sistemas enequilibrio, movimiento armónico simple y leyes de Newtom.

2. Ley de HOOKE

En física, la ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, originalmente formulada para casos del estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada F:

= δ / L = F/ AE

Siendo δ el alargamiento, L la longitudoriginal, 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: La forma 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 δproducido:

F = -k δ

donde k se llama constante elástica) del resorte y \delta\, es su elongación o variación que experimenta su longitud.

La energía de deformación o energía potencial elástica Uk asociada al estiramiento del resorte viene dada por la siguiente ecuación:

Uk= 1/ 2 k δ 2

Es importante notar que la k antes definida depende de la longitud del muelle y de suconstitución. Definiremos ahora una constante intrínseca del resorte independiente de la longitud de este y estableceremos así la ley diferencial constitutiva de un muelle. Multiplicando k por la longitud total, y llamando al producto k_i\, o k\, intrínseca, se tiene:

k= ki/ L

Llamaremos F(x)\, a la tensión en una sección del muelle situada una distancia x de uno de sus extremos que tomamos comoorigen de coordenadas, kΔx a la constante de un pequeño trozo de muelle de longitud Δx a la misma distancia y δΔx al alargamiento de ese pequeño trozo en virtud de la aplicación de la fuerza F(x). Por la ley del muelle completo:

F(x)=-k x δ x = Ki δ x /x

Tomando el límite:

F(x)=-ki δdx/ dx

que por el principio de superposición resulta:

F (x) = -ki dδ /dx =-AE dδ / dx

Que es la ecuación diferencial del muelle. Si se integra para todo x, de obtiene como ecuación de onda unidimensional que describe los fenómenos ondulatorios (Ver: Muelle elástico). La velocidad de propagación de las vibraciones en un resorte se calcula como:

c= E / p

3. Equilibrio de Fuerzas

Cuando sobre un cuerpo actúa más de una fuerza, forman unsistema que se resuelve hallando la fuerza resultante. Cuando dos fuerzas que actúan sobre un cuerpo poseen la misma dirección e intensidad pero el sentido contrario, producen equilibrio. Un caso especial es el par de fuerzas que produce rotación.

Sistema de fuerzas: Es muy raro que se sobre un cuerpo actúe una sola fuerza. Se conoce como sistema de fuerzas al conjunto de varias de ellas queactúan sobre un cuerpo y pueden ser sustiuidas por otras. En todo sistema se llaman componentes las distintas fuerzas que actúan sobre el cuerpo y resultante, la fuerza que equivale a las anteriores.

Equilibrio de fuerzas: ·Son fuerzas opuestas las que tienen la misma intensidad y dirección pero son de sentido contrario. Cuando 2 fuerzas opuestas actúan sobre un mismo cuerpo producen unequilibrio. El equilibrio se manifiesta porque el cuerpo no se mueve, presentándose un reposo aparente, diferente del reposo absoluto (cuando no actúa ninguna fuerza).

El reposo absoluto no existe pues sabemos que sobre todos los cuerpos actúa por lo menos la fuerza de la gravedad. Prescindiendo de la gravedad, diremos que un cuerpo está en reposo si no actúa sobre él ninguna otra fuerza y que está...
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