Filosofia

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Facultad de Ciencias Químicas Q.F.B.

Materia Física (Laboratorio) Generación 2012

Profesor Doc. Fabiola Gabriela Nieto Caballero

Tema: Ley de Hooke (Practica 5)

Alumnos:

Objetivos En esta práctica se experimentara y analizara una de las leyes más importantes en mundo de la física; por medio de la ley Hooke se observara el comportamiento decierta masa sujeta a un resorte, el cual ejerce una cierta fuerza para que regrese a su punto de equilibrio. Al obtener los datos de cada uno se interpretaran en una grafica. Introducción En 1679 Robert Hooke en su libro de Potencia Restitutiva describió una ley de fuerza y deformación. Dicha ley tubo como base experimental un plato unido a un resorte, donde el mismo estaba unido al techo; elproceso experimental se iba observando al momento en que al palto se le agrega un peso especifico, el cual afecta directamente al resorte, el cual le permitió medir las elongaciones del mismo y establecer una relación entre el peso aplicado y el resorte. Supóngase que un objeto se mueve en una superficie horizontal sin fricción alguna. El resorte en estas condiciones puede experimentar un cambio deposición, puede que se estire a la derecha o se comprima a la izquierda, alterando su estado de equilibrio al ejercer una fuerza en el objeto M; para calcular la fuerza ejercida se da por la siguiente expresión:

Siendo x el desplazamiento del objeto del objeto desde su punto de equilibrio y k como la constante positiva del resorte siendo esta misma la rigidez de este. El signo negativo de laecuación dada corresponde a que desde el inicio que la fuerza del resorte siempre va hacia a la izquierda de dicho objeto. Cuando el objeto M se mueve a la derecha del punto de equilibrio, x siempre es positiva y la fuerza del resorte es negativa (esto sucede porque el resorte busca regresar a su punto de equilibrio). De la misma manera, cuando el objeto se comprime, es decir se aplica fuerza al ladoizquierdo de su punto de equilibrio, x en este acaso es negativo y la fuerza es positiva. Una de las cosas más importantes es que la fuerza restauradora que ejerce el resorte para regresar a su punto de origen/equilibrio es la variante que da todos los datos, sin no hubiera tal fuerza seria un movimiento rectilíneo. Por otro lado cuando un objeto se jala a una distancia A, en este caso hacia laderecha, este por efecto regresara con una velocidad ahora a su punto de equilibrio de modo que cuando pasa por x=0, su fuerza decrece, pero su velocidad siendo la máxima. Sin embargo el objeto no se quedara en la posición de equilibrio, ya que este se moverá hacia la izquierda causando que su velocidad baje y su fuerza aumente proyectándose a la derecha. A este tipo de movimiento se le denominaMAS (movimiento armónico simple).

Material 1 resorte 5 pesas o muelles de diferente peso (20g, 50g, 70g, 200g, 290g) Parte experimental El primer paso fue ensamblar el resorte a una superficie paralela al suelo y después colocar en el final del resorte las pesas para tomar los datos producidos por la elongación del resorte. En este caso la fuerza aplicada es igual que el peso agregado:

Ya queel objeto es sujeto al resorte verticalmente la aceleración y la gravedad son constantes. Como se muestra en la imagen el objeto que se aplico y se medio que tanto baja, por eso se tomaron como ejemplo 5 pesos diferentes. Los resultados son los siguientes: Desviaciones absolutas

1 2 3 4 5

.02 Kg .05 kg .07 Kg 0.200 Kg 0.250 Kg Valores medidos

Fuerza (N) .1962 N .4905 N .6867 N 1.962 N2.4525 N

∆x (m) .0035 m .006838 m .00868 m .0220 m .0250 m

Resorte
3 2.5

y = 102.39x - 0.1944 k=89.4404 N/m

Fuerza (N)

2
1.5 1 0.5 0 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

Distancia (m) Cuestionario Como se determina la constante elástica de un resorte por el método estático. Para calcular la constante k por el método estático, lo único que se tiene que hacer tener un resorte...