determinar la k de un resorte

UNIVERSIDAD TÉCNICA NACIONAL
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA




CURSO
IEM – 213 Laboratorio de Física I

CUATRIMESTRE
II





HORARIO
Martes

LABORATORIO
XII
Ley de Hooke












Tabal de contenido




























Resumen
El presente laboratorio está dedicado al tema de la ley de Hooke. La cualestablece que el límite de la tensión elástica de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza. Mediante un análisis e interpretación de la Ley de Hooke se estudia aspectos relacionados con la ley de fuerzas, trabajo, fuerzas conservativas y energía de los resortes. Los resortes son un modelo bastante interesante en la interpretación de la teoría de la elasticidad. Por tal motivo el laboratoriolleva a cabo la experimentación mediante el estudio del resorte como forma de poner en evidencia la ley de hooke.












Introducción
El laboratorio correspondiente a la ley de Hooke pretende el estudio de la elasticidad de un resorte por medio de la experimentación.
La ley de Hooke supone  que “si la fuerza deformadora sobrepasa un cierto valor, el cuerpo no volverá a sutamaño (o forma) original después de suprimir esa fuerza. Entonces se dice que ha adquirido una deformación permanente. La tensión más pequeña que produce una deformación permanente se llama límite de elasticidad. Para fuerzas deformadoras que rebasan el límite de elasticidad no es aplicable la ley”.
Por esto se vuelve necesario el hecho de realizar el respectivo informe, para lo cual se trabajara conun sistema que permita poner en tela de duda lo afirmado por el enunciado que se aporto anteriormente, en relación con dicha ley.
Donde la constante de proporcionalidad entre la fuerza y la deformación ocasionada por evento previsto se denomina constante de recuperación.
La fuerza ejercida por un resorte es un ejemplo de un tipo de fuerzas más general denominado fuerzas elásticas o armónicas.En general todo en sistema las proximidades a un punto de equilibrio estable, el que se caracteriza por las fuerzas que actúan ante este, las cuales son nulas de acuerdo a que las mismas regresan a su punto de equilibrio que obedece al principio de un movimiento llamado: Movimiento Armónico Simple (MAS).
En esta práctica se estudiara el ejemplo, por medio de la experimentación, del resorte quesometido a deformaciones producto de un peso, permitirá el estudio de sus características.
Por lo cual surgen los siguientes objetivos.
General:
Estudiar el coeficiente de elasticidad de un resorte
Específicos:







Fundamento teórico
Ley de Hooke:
La ley de Hooke describe fenómenos elásticos como los que exhiben los resortes. Esta ley afirma que la deformación elástica que sufreun cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación, siempre y cuando no se sobrepase el límite de elasticidad. En esta práctica se estudian simultáneamente la Ley de Hooke y el Movimiento Armónico Simple.
Para lograr esto, se mide la constante de fuerza de un resorte y se halla experimentalmente la relación funcional entre el periodo de oscilación y la masa, en un sistema masa –resorte.
La fuerza recuperadora del resorte es proporcional a la elongación y de signo contrario (la fuerza de deformación se ejerce hacia la derecha y la recuperadora hacia la izquierda).
La expresión matemática para la ley de Hooke es:

donde F y Δx son vectores de la misma dirección y sentido opuesto.
La 2ª ley de Newton nos dice que toda aceleración tiene su origen en una fuerza.
Esto loexpresamos con la ecuación estudiada en el laboratorio #5:

Es obvio que la fuerza recuperadora del resorte es la que origina la aceleración del movimiento, lo que supone que ambas fuerzas, expresadas arriba, son iguales en un instante dado.










Si se analiza la figura 12.1 y se aplica la Segunda Ley de Newton al movimiento de la masa en dirección de Δx se tiene:

esto es,...