Calibracion Estatica De Un Resorte

Calibración Estática De un Resorte
Ley de Hooke

Monica M. Londoño , Jaime E. Henao Arenas, Mauricio Correa Londoño
Universidad Nacional De Colombia
mmlondonoc@unal.edu.co - jehenaoa@unal.edu.co
macorrealo@unal.edu.co

RESUMEN – El estudio de fuerzas recuperadoras supone una teoría de gran valor tanto a nivel macroscópico como microscopio en esta oportunidad se plantea un experimentoque pretende determinar la constante de elasticidad de dos resortes valiéndonos de métodos estadísticos; el procedimiento de mínimos cuadrados permitirá linealizar el grafico de dispersión que representa la fuerza como función de la deformación

PALABRAS CLAVE – Resorte, Fuerza, Elasticidad, Masa, Deformación

FUNDAMENTO TEÓRICO – Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causaun esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo.
La ley de elasticidad establece que la deformación de un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre este, si la fuerza externa supera un determinado valor, el material puede quedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo esfuerzo que un materialpuede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad. La distancia entre las moléculas de un material no sometido a esfuerzo depende de un equilibrio entre las fuerzas moleculares de atracción y repulsión. Cuando se aplica una fuerza externa que crea una tensión en el interior del material, las distancias moleculares cambian y el material se deforma. Si lasmoléculas están firmemente unidas entre sí, la deformación no será muy grande incluso con un esfuerzo elevado. En cambio, si las moléculas están poco unidas, una tensión relativamente pequeña causará una deformación grande. Por debajo del límite de elasticidad, cuando se deja de aplicar la fuerza, las moléculas vuelven a su posición de equilibrio y el material elástico recupera su forma original. Másallá del límite de elasticidad, la fuerza aplicada separa tanto las moléculas que no pueden volver a su posición de partida, y el material queda permanentemente deformado o se rompe. Dichos cambios termodinámicos son irreversibles. [1] matemáticamente la ley de hooke se expresa según (1)

[pic] (1)

La regresión lineal se ajustaracon el método de mínimos cuadrados
Una recta tiene la forma (2)

[pic] (2)

Donde k esta dado por (3) y b esta dado por (4)

[pic]

[pic] (4)

MONTAJE EXPERIMENTAL – se coloca un resorte colgado de un soporte, se procede a cargarlo con masas previamente establecidas a medida que sevan registrando las deformaciones sufridas por el resorte ver figura 1

Resultados experimentales
Los datos correspondientes al resorte se presentan en la tabla 1 y la figura 2,

Tabla 1: datos sacados en el laboratorio de física mecánica de acuerdo a las instrucciones vistas en la guía.
|x: Deformación (m) |F: Peso |[pic] |[pic] |
| |(N)|(m) |(N) |
|340 x 10-3 |489 X 10-3 |1 x 10-3 |1X 10-3 |
|376 X 10-3 |626 X 10-3 |1 x 10-3 |1X 10-3 |
|405 X 10-3 |773 X 10-3 |1 x 10-3 |1X 10-3 |
|435 X 10-3 |910 X 10-3 |1 x 10-3 |1X 10-3 |
|464 X 10-3 |1038 X 10-3 |1 x 10-3|1X 10-3 |
|490 X 10-3 |1164 X 10-3 |1 x 10-3 |1X 10-3 |

Imagen 1: grafica y muestra de datos sacados en la practica y agregados al programa PhysicsSensor de la escuela de física (universidad nacional de Colombia sede Medellín).

FUENTES DE ERROR: Las mediciones físicas involucran la utilización de instrumentos de medida y a un observador quien es el...