DINamometro

MEDICIÓN DE LA DIMENSIÓN FRACTAL

CESAR DARIO SANCHEZ BURITICÁ, JOSE BEDOYA MEDINA
Facultad de ingeniería, Universidad de Antioquia

RESUMEN:
La práctica referente a la fabricación de un dinamómetro y su uso busca involucrar diferentes aspectos de la física mecánica como es la ley de Hooke, operaciones con vectores y equilibrio de partículas involucrando fuerzas paralelas y concurrentes.  Laconstrucción del dinamómetro, de cierta manera algo artesanal, fue bien elaborado buscando evitar el aumento del error a la hora de medir cargas individuales, compuestas o de sistemas combinados para fuerzas.
La identificación del resorte es parte fundamental para asegurar la funcionalidad del instrumento, lograda a partir de mediciones de pesos y su respectivos desplazamientos con base a la longitudoriginal del resorte sin deformar, en una gráfica de Fuerza vs. Deformación; así mismo, se encontró los valores para los cuales era funcional el resorte.
Con la elaboración y calibración del dinamómetro, la práctica buscaba demostrar cómo un sistema de varios dinamómetros pueden ser utilizados para pesar objetos que superarían el límite de los dinamómetros si se ajustan individualmente; yademás, demostrar que  las fuerzas se pueden representar como vectores, haciendo sistemas de fuerzas (concurrentes o paralelas) con 2 o más dinamómetros.

Dinamómetro: Instrumento utilizados para medir fuerzas o pesos. [4]
Ley de Hooke: La fuerza que ejerce un resorte siempre se dirige a la posición de equilibrio. [4]
K: Constante de rigidez del resorte  y depende de su naturaleza (forma y material) y esequivalente a la pendiente de la recta que describe la función de Fuerza vs desplazamiento (X). Este valor es igual a la cantidad de Newton necesarios para alargar o comprimir un resorte un metro. [4]
Fuerzas concurrentes: Dos o más fuerzas son concurrentes cuando la dirección de sus vectores o sus prolongaciones se cortan en al menos un punto; de otra forma serían fuerzas paralelas. [3]

1.INTRODUCCIÓN

Dentro de los diversos mecanismos utilizados para determinar la medida de una fuerza o el peso de un objeto se encuentra el dinamómetro. El dinamómetro fue creado por Isaac Newton a partir de los estudios realizados por Hooke acerca de los resortes. En la práctica, un dinamómetro consta básicamente de un resorte calibrado para cierto tipo de pesos, ya que las fuerzas que actúan sobre élpara deformarlo están reguladas por cierta constante que caracteriza e identifica el resorte. Los resortes debido a su confección siempre tienden a volver a su estado original de equilibrio sin importar la fuerza y su dirección siempre y cuando ésta sea longitudinal y no exceda el límite elástico del muelle [1]. Su elaboración sea a nivel de manufactura o artesanal como en nuestro caso, estáligado a qué tanto se deforma el resorte por determinados pesos y para qué valores se puede restringir la herramienta para que arroje resultados correctos y evitar que se sobrepase el límite de elasticidad que lo dejaría obsoleto. Los resortes pueden ser de diferentes tipos debido a la dirección y sentido de aplicación de la fuerza; los hay de compresión, de tracción y de torsión [2]. Para lafabricación de dinamómetros se utilizan básicamente resortes de tracción, y su capacidad está restringida a la forma, el material, la constante de elasticidad K y su límite elástico.
El uso de un dinamómetro de tracción (por el tipo de resorte utilizado) para determinar fuerzas y pesos no debe compararse con una balanza tradicional, ya que ésta sólo aplica para fuerzas aplicadas verticalmente hacia abajoy no en cualquier dirección como si lo hace el dinamómetro. Esta ventaja permite, a partir de éste simple instrumento, medir fuerzas en una, dos o tres dimensiones.





2. DETERMINACIÓN PRÁCTICA DEL DINAMOMETRO

La ley de Hooke  establece que la deformación de un resorte de constante elástica K es igual a la fuerza que se le aplica al mismo.  [3,4]
(1)


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