fuerza estatica

INFORME DE LABORATORIO
FUERZAS - ESTATICA
I. OBJETIVOS:
1.1 Verificar experimentalmente la Ley de Hooke.
1.2 Representar gráficamente los esfuerzos aplicados a un resorte en función de las deformaciones que le producen y a partir de la gráfica, determinar la constante elástica de resortes.
1.3 Verificar la primera condición de equilibrio.
1.4 Verificar la igualdad de momentos respecto aun punto en un cuerpo en equilibrio.

II. MATERIALES

- Tres resortes helicoidales.
- Un soporte universal con dos varillas de hierro y una nuez.
- Una regla graduada en milímetros.
- Un juego de pesas calibradas, con portapesas.
- Una argolla.
- Un soporte de madera
- Dos prensas
- Una barra metálica con orificios.

III. FUNDAMENTO TEORICO

3.1 Ley de Hooke
Consideremos unresorte de hecho de alambre de sección circular enrollado en forma de hélice cilíndrica fijo pro uno de sus extremos y el otro libre, tal como se muestra en la Fig. 1. al aplicar al extremo libre una fuerza externa como por ejemplo colocado una pesa m, el resorte experimentara una deformación x. se demuestra que la fuerza aplicada es directamente proporcional al desplazamiento o al cambio de longituddel resorte. Es decir, e forma de ecuación se escribe:
F = k∆x........................................ (1)
Donde, k es una constante de proporcionalidad comúnmente llamada “constante elástica o de fuerza”. Mientras mayor sea k, mas rígido o fuerte será el resorte. Las unidades de k en el S.I. es el newton por metro (N/m).

3.2 Equilibrio Estático de un Cuerpo Rígido
Sí un objeto estáestacionario y permanece estacionario, se dice que se encuentra en equilibrio estático. La determinación de las fuerzas que actúan sobre un objeto estático tiene múltiples aplicaciones de interés, sobre todo en ingeniería.
Ha sido establecido plenamente que la condición necesaria para el equilibrio es que la fuerza neta sobre un objeto sea cero. Sí el objeto se trata como una partícula, ésta es laúnica que se debe cumplir para asegurar que la partícula está en equilibrio. Esto es si la fuerza neta sobre la partícula es cero, ésta permanecerá en reposo (si inicialmente se encontraba en reposo) o se moverá en línea recta con velocidad constante (si originalmente estaba en movimiento).
La Situación con objetos reales es un poco más compleja ya que los objetos no se pueden tratar comopartículas. Para que un objeto se encuentre en equilibrio estático, la fuerza neta sobre él debe ser cero, y el objeto no debe tener una tendencia a girar. Esta segunda condición de equilibrio requiere que el momento de una fuerza neta alrededor de cualquier origen sea cero. En lenguaje matemático, lo expresado anteriormente se escribe:

∑ F = 0
∑ M = 0

IV. METODOLOGIA
4.1 Paraverificar experimentalmente la Ley de Hooke
a. Utilizando el resorte helicoidal, realizamos el montaje como se indica en la Fig.2 de la guía, el resorte debe estar asegurado firmemente a la varilla horizontal.
b. Con la regla medimos tres veces el resorte sin carga alguna, llamando a esta Lo.
c. En el extremo libre del resorte cuelgue el portapesas
d. Colocamos una pesa m1 en el portapesas, elresorte se estirará y esperamos que alcance el equilibrio estático. Con la regla mida la nueva longitud del resorte, L1. La diferencia L1 – Lo = ∆x1, es el alargamiento producido por el peso m1. Registramos los valores en la tabla I, de la guía.

e. Repetimos los mismos pasos para los dos resortes restantes. Para no equivocarnos enumeramos cada uno de los resortes.

Tabla I. Datos y cálculos paraverificar la ley de hooke

RESORTE I longitud inicial (cm)
Lo = 7.85 RESORTE II longitud inicial (cm)
Lo = 7.60
n M (gr.) Longitud Final Lf (cm) n M (gr.)
Longitud Final Lf (cm)
Carga ascendente Carga descendente Carga ascendente Carga descendente
1 50 9.90 9.80 9.90 _ 1 50 9.80 9.70 9.80 _
2 75 10.80 10.80 18.75...