Desarrolloexperimental1ElasticidadLAB 1101

Estudio cuantitativo de la deformación de un cuerpo elástico

Problema
Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la longitud de deformación de un resorte y la masa que la produce a temperatura constante
Marco Teórico
Una ley física se obtiene cuando después de observar minuciosamente un problema, plantear hipótesis y hacer una experimentación repetida, se obtienen resultados,los cuales permiten concluir que siempre y cuando existan las mismas condiciones que originan un fenómeno, éste se repetirá sin ninguna variación.Por tanto, existe una relación de causa-efecto en cualquier ley física. Una ley física se enuncia de tal manera que expresa las condiciones en las cuales se cumple un fenómeno físico.
Un cuerpo elástico es aquel que recupera su forma original cuandodesaparece la fuerza causante de su deformación. Algunos ejemplos de cuerpos elásticos son: resortes, ligas y bandas de hule, pelotas de tenis y fútbol.
Comúnmente se entiende por materiales elásticos, aquellos que sufren grandes elongaciones cuando se les aplica una fuerza, es el caso por ejemplo de la goma elástica que puede estirarse sin dificultad recuperando su longitud original una vez quedesaparece la carga.
Este comportamiento, sin embargo, no es exclusivo de estos materiales, de modo que los metales y aleaciones de aplicación técnica, piedras, hormigones y maderas empleados en construcción y en general cualquier material presenta este comportamiento hasta un cierto valor de la fuerza aplicada; si bien en los casos apuntados las deformaciones son pequeñas, al retirar la cargadesaparecen.

El físico inglés Robert Hooke estudió las deformaciones elásticas y enunció la siguiente ley: “Mientras no se exceda el límite de elasticidad de un cuerpo, la deformación elástica que sufre es directamente proporcional al esfuerzo recibido” Esto quiere decir que si, por ejemplo, colocas una pesa de 20g el resorte se estirará 1cm, pero si la pesa se cambia por una con una magnitud de 40g elresorte se estirará 2cm, y así sucesivamente.Un punto importante a tener en cuenta es que no se debe exceder el límite de elasticidad este límite será la magnitud del esfuerzo máximo que un cuerpo puede resistir sin perder sus propiedades elásticas.
Una diferencia a tener en cuenta es la existente entre masa y peso ya que el peso representa la fuerza gravitacional con la que es atraída la masa dedicho cuerpo, mientras que masa se define como la medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.
Cuando una fuerza se aplica a un cuerpo le produce una deformación.El esfuerzo origina la deformación elástica. Existen tres tipos de esfuerzo:
Esfuerzo de tensión: se presenta cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas de igual magnitud, pero de sentido contrario que se alejan entre sí.Al aplicaruna fuerza que atrae a cierto objeto, y ese mismo objeto recibe una fuerza opuesta que también busca atraerlo, entonces lo lleva a un estado que se conoce como tensión.
Esfuerzo de comprensión: ocurre cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas iguales en magnitud, pero de sentido contrario que se acercan entre sí.
Esfuerzo de corte: se presenta cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas colineales de igual odiferente magnitud que se mueven en sentidos contrarios.
Para calcular la deformación que sufrirá un cuerpo sólido al someterse a un esfuerzo debemos conocer el valor del Módulo de Young, el cual es una propiedad característica de las sustancias sólidas. En donde mientras mayor sea el valor del módulo, entonces el material será más rígido, y que puede variar en el tipo de material, la temperaturao la forma del resorte.
Una ley física se obtiene cuando después de observar minuciosamente un problema, plantear hipótesis y hacer una experimentación repetida, se obtienen resultados, los cuales permiten concluir que siempre y cuando existan las mismas condiciones que originan un fenómeno, éste se repetirá sin ninguna variación. Por tanto, existe una relación de causa-efecto en cualquier ley...