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Determinación de la constante elástica de un resorte: Procedimiento dinámico
El objetivo de esta práctica es la determinación de la constante elástica de un resorte o
muelle helicoidal mediante elprocedimiento dinámico, es decir, a partir de la medida del
periodo de las oscilaciones que ejecuta una masa colgada de dicho resorte.
Para ello disponemos de un resorte metálico helicoidal, un conjuntode masas en forma de
disco, cada una de ellas de 10 g, y un soporte, también de 10 g, en el que se colocan las
masas. El muelle se coloca en posición vertical y se fija por su parte superior colgandouna
masa en su extremo inferior. Por acción del peso de la masa el resorte se estira hasta que
alcanza la posición de equilibrio en la que se iguala el peso y la fuerza recuperadora
elástica. Siempreque no se supere el límite de elasticidad del resorte los alargamientos
producidos en el resorte son proporcionales a las fuerzas aplicadas (ley de Hooke).
Mediante la aplicación de una fuerzaadicional se separa la masa de su posición de
equilibrio y se produce un nuevo alargamiento. Si a continuación se suelta la masa, aparece
una fuerza recuperadora elástica que hace que la masa empiece aoscilar con movimiento
armónico simple, siendo el periodo T de las oscilaciones función de la masa colgada m y de
la constante elástica del resorte k y su valor se puede calcular mediante la ecuación querelaciona el periodo T con m y k, y que no depende de la amplitud A de las oscilaciones.
En el desarrollo de la práctica primeramente se debe medir el tiempo t que tarda la masa en
realizar noscilaciones completas, para la masa m señalada en cada caso. El valor del
periodo T para cada masa se calcula a partir de este tiempo t mediante la relación T = t/n y
se representa gráficamente el cuadradode los periodos como función de las masas colgadas
del resorte y mediante el método de los mínimos cuadrados se ajusta una recta y se obtiene
la pendiente de la misma. A partir de la pendiente se...