Teoria

TRABAJO PRÁCTICO GRUPAL DE

LABORATORIO DE FÍSICA

Experiencia: Ley de Hooke

Grupo numero 2

Integrantes

EXPERIENCIA Nº 3 : LEY DE HOOKE

UNIDAD III: LEYES DE NEWTON

1. INTRODUCCIÓN
Los resortes constituyen un elemento de uso cotidiano en todos los ámbitos de nuestra vida, las máquinas, vehículos, máquinas de calcular, entre miles de ejemplos más, lo interesante es conocer quécaracterísticas deben cumplir los diferentes tipos de resortes que se deban utilizar.

2. OBJETIVOS
• Determinar la constante de elasticidad de un resorte.
• Analizar cuantitativamente el comportamiento de un resorte.
• Determinar la constante elástica equivalente de dos resorte asociados en Serie y comparar con el valor teórico
• Determinar la constante elástica equivalente de dosresortes asociados en paralelo y comparar con el valor teórico.
• Identificar los errores cometidos en las mediciones.
• Analizar las posibles formas de minimizar los errores cometidos.

3. MATERIALES
• 2 Resortes de constante elástica diferentes
• 2 Prensa soporte de varillas
• 2 nuez doble
• 2 Varilla de longitud 750 mm
• 1 varilla de longitud 300 cm
• 1 varilla tipo alambre para unión deresortes
• 1 nuez con varilla tipo gancho
• 1 regla de 1000 mm con cursor
• 1 porta pesas
• Varias Pesas de 5 g, 10 g, 50 g y 100 g
• 1 cinta métrica
• 1 balanza de brazo

4. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
a) Determinación de la constante elástica de un resorte por el Método de las Elongaciones
La constante k de un resorte se determina de acuerdo a la Ley de Hooke, fuerza por unidad dedeformación elástica; siendo el valor medio:

K = F / δ = F / δ ( en kg/cm, en N/m o en gf/mm)

donde F es la fuerza total que produce la deformación total δ en el resorte y F es el incremento (o decremento) de la fuerza correspondiente a un aumento (o una disminución) de la deformación δ.
Otros nombres que se dan a la constante de los resortes son módulo, relación(empleado especialmente cuando la "constante" es de valor variable).
En resumen, se utilizará el concepto de que "El cambio total de la longitud es directamente proporcional a la fuerza que la origina”.

b) Determinación de la Constante Elástica del Resorte a partir del gráfico de la Fuerza Elástica versus la elongación
La formula de la Ley de Hooke puede escribirse de la siguiente manera:F = F0 + K X siendo F0 = 0 ............ (1)
La ecuación de una recta que pasa por el origen es:
Y = X0 + m X siendo X0 = 0 ........... (2)
Comparando las ecuaciones (1) y (2) se obtiene que:
K = m siendo “m” la pendiente de la recta
“K” la constante elástica del resorteObtendremos la ecuación de la recta de mejor ajuste por “El Método de los Mínimos Cuadrados”

c) Determinación de la Constante Elástica Equivalente de la Asociación en Serie de Resortes

d) Determinación de la Constante Elástica de la Asociación en Paralelo de Resortes

5. PARTE EXPERIMENTAL

ESQUEMA DE MONTAJE EXPERIMENTAL

5.1 PROCEDIMIENTO

a) Determinación de la Constante Elásticade un Resorte

1. Suspender del gancho por uno de los extremos del resorte a ser analizado. Dicha posición se llama posición holgada.
2. Del otro extremo se suspende la porta pesa.
3. Agregamos una primera pesa en la porta pesas y lo vamos soltando lentamente evitando cualquier oscilación del sistema masa-resorte hasta su posición de equilibrio.
4. Colocar la regla cerca del resorte de talforma que el cursor quede al mismo nivel que el extremo inferior del resorte.
5. Realizamos la lectura de la posición del cursor en la regla. Anotamos en la tabla la posición del cursor sobre la regla graduada. Dicha lectura la adoptamos como posición inicial
6. Agregar la segunda pesa en la porta pesa.
7. Registrar la nueva posición del resorte como posición final
8. Registrar en la tabla el...