Como Hacer Un Dinamometro

ELABORACIÓN Y CALIBRACIÓN DE UN DINAMÓMETRO
ELABORATION AND CALIBRATION OF A DYNAMOMETER
Carlos Giovanni Pérez Pérez, Luis Ángel Zambrano Buchelly

Resumen
A partir de la ley Hooke, utilizando el modelo estadístico de datos experimentales para el cálculo
de errores y aplicando el método matemático de regresión lineal por mínimos cuadrados, se
intenta conocer el valor de la constante deelasticidad de un resorte helicoidal mediante la
aplicación de fuerzas de tensión arbitrarias, midiendo la variación de la elongación del resorte,
dando como resultado una banda métrica para medir fuerzas, con una precisión de 0.05 N, que se
emplea en un el diseño y la caracterización de un dinamómetro mecánico simple.
Abstract
From Hooke's law, using the statistical model of experimental datafor the calculation of errors
and applying the mathematical method of least squares linear regression, we try to know the
v alue of the constant elasticity of coil spring by applying forces arbitrary voltage by measuring
t he change in the elongation of the spring, resulting in a band metric to measure forces with an
accuracy of 0.05 N, which is used in the design and characterization of a simple mechanical
dynamometer.
Palabras claves: dinamómetro, ley de Hooke, elasticidad, elongación.
Keywords: dynamometer, Hooke's Law, elasticity, elongation.

Introducción
Las fuerzas están presentes en la naturaleza
en todas sus formas y son modelaciones
matemáticas de los fenómenos que se
presentan entre los cuerpos, así por ejemplo
la fuerza de gravedad es la atracción entre
loscuerpos que tienen masa, el peso es la
atracción que ejerce la tierra sobre los
objetos cercanos a su superficie y la fuerza
elástica es la que realiza un resorte
deformado. La necesidad de cuantificar

dichas fuerzas lleva al diseño y construcción
de instrumentos que permitan dar solución a
este problema, como es el caso del
dinamómetro que fue inventado por Isaac
Newton, el cual actúa bajoel principio de la
ley de Hooke, siendo su principal
componente un resorte helicoidal que
conocida su constante de elasticidad se
puede conocer la fuerza que se ejerce sobre
él.
A continuación se presenta la
construcción
y
calibración
de
un
dinamómetro mecánico a partir de los

principios físicos antes mencionados de una
forma sencilla y eficiente.

Experimentación
El proceso deexperimentación consta de tres
partes, la primera es la construcción y
calibración del dinamómetro, la segunda es
la elaboración de sistemas combinados para
masas grandes y como tercero se tiene un
sistema de fuerzas concurrentes.

Diseño
La construcción de este dinamómetro es
sencilla, en la cual se utilizan materiales de
fácil acceso, para este caso en particular, se
utiliza un tubode PVC de 30 cm de longitud
y 2,54 cm de diámetro, al cual se sujeta el
resorte en uno de sus extremos con un
tornillo, adicionalmente se utiliza un tubo de
PVC de 20 cm de longitud y 1,90 cm de
diámetro, el cual se fija a la parte inferior del
resorte por medio de un tornillo y pita, de
manera que permita sostener el tubo pero
conservando la forma natural de resorte, es
decir sindeformarlo.
Finalmente
se
adhieren ganchos, como se muestra en la
f igura 1.

Calibración
El principio físico bajo el cual el
dinamómetro permite la cuantificación de
una fuerza es la Ley de Hooke, donde se
relaciona la fuerza F ejercida sobre el resorte
con la elongación o alargamiento producido
[1], esta ley se presenta mediante la ecuación
1.

Donde f e es la fuerza recuperadora, ∆x esla
elongación y k es la constante de elasticidad
del resorte.
Entonces lo que se debe hallar es la
constante de elasticidad (k ) de dicho resorte,
para ello, se coloca en la parte inferior del
resorte una masa (m) que genera una fuerza
(W) y una elongación sobre el resorte, como
se observa en la f igura 2.

Figura 2.
Si en t = 1, se aplica la segunda ley de
Newton y se considera que...