Fisica

EXPERIMENTO # 1: LEY DE HOOKE – MEDICIÓN DE FUERZAS
Objetivo:  Estudios   de   las   propiedades   de   un   dinamómetro   mediante   la 
aplicación de fuerza conocidas.
Fundamento Teórico:
El concepto de fuerza es definido por la segunda ley de Newton como F = 
m.a. Utilizando esta ley, una fuerza se puede determinar midiendo la aceleración que experimenta sobre un cuerpo de masa conocida.  Sin embargo, este método 
es relativamente poco práctico. Un método más conveniente es comparar una 
fuerza   desconocida   con   una   fuerza   conocida.   Cuando   ambas   fuerzas   son 
aplicadas a un cuerpo y este no presenta aceleración, la fuerza desconocida debe 
ser exactamente igual en magnitud a la fuerza conocida pero actuando en sentido 
contrario a esta.Bajo estas condiciones, existen dos métodos de medición y aplicación de 
fuerza. El primero consiste en colgar masas calibradas. Para una masa  m, la 
atracción   gravitacional   es   calculada   mediante   la   relación  mg  donde  g  es   la 
aceleración causada por la gravedad (g = 9,8 m/s2) dirigida hacia el centro de la 
tierra. Esta fuerza es lo que se define como  peso  del cuerpo. El peso es una fuerza que depende de la masa y la gravedad donde la constante gravitatoria 
varía dependiendo del lugar del universo que se este considerando. Por ejemplo, 
en la Luna el peso  cambia pero la masa se mantiene constante en comparación 
con los valores en la Tierra.
Con la ayuda de el dinamómetro implementamos el segundo método de 
aplicación y medición de fuerzas.

Equipos e instrumentos­Tablero de experimentación:                                       ­Colgadores de masas
­Dinamómetro                                                       ­Masas calibradas

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Procedimiento:
1. Coloque el dinamómetro verticalmente en el tablero de experimentación. 
Con la ayuda del tornillo de ajuste, lleve a cero el dinamómetro como se 
muestra en la figura # 1(a).
Tornillo de
ajuste decero
Indicaci
ón de
cero

Elongación
del resorte

(a)

(b)

Figura 1
2. Agregue gradualmente pesas al dinamómetro y determine la masa total (
mtotal ) que soporta el dinamómetro hasta llegar al tope y retírelas todas de 
inmediato.

3. Divida el valor de “ mtotal ” en 12 ó 15 sub­intervalos y registre este valor 
como “ mo ”.

4.Agregue al dinamómetro una pesa con una masa aproximadamente igual a 
“ mo ” y mida la elongación del resorte con la escala graduada en cm, tal 
como se muestra en la figura 1(b).

5. Duplique el valor de  mo  y mida la elongación del resorte para esta nueva 
condición. 

6. Aumente gradualmente la masa en el dinamómetro y mida la respectiva 
elongación hasta alcanzar el valor de  mtotal .

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7. Aplicando   la   segunda   Ley  de   Newton,   determine   la   relación   existente 
entre   el   peso   adicionado   al   dinamómetro   y   la   fuerza   restauradora   del 
resorte ( Fr ).
8. Elabore una gráfica de la fuerza restauradora del resorte en función de la 
elongación del mismo y determine la relación funcional existente entre las 
variables. Concluya.
9.¿Cual es el valor de la constante de elasticidad del resorte?
Preguntas:
1. La relación lineal entre la fuerza y el desplazamiento del resorte está dada 
por la ley de Hooke. ¿Si la ley de Hooke no fuese válida, con un resorte se 
podría medir satisfactoriamente la fuerza?
2. ¿De   que   manera   la   Ley   de  Hooke  puede  ser  utilizada  para  calibrar   el 
resorte y medir las fuerzas?

Experimento # 2: Suma de fuerzas resultantes equilibradasEquipos:
­Tablero de experimentación                                        ­Dinamómetro
­Escala circular graduada                                             ­Anillos de fuerzas
­Poleas (3)                                                                    ­Colgadores de masas
­Masas calibradas                                                         ­Cuerda...