Ley de hooke

Titulo: Ley de Hooke y Movimiento Armónico Simple
Objetivos:
Nos familiarizaremos con los instrumentos del laboratorio
Estudiaremos la ley de Hooke
Nos familiarizaremos con el movimiento armonico simple producido con el sistema de masa resorte.
Calcularemos la constante elástica de un resorte por dos métodos diferentes.





















Metodología
Teoría:Bases teóricas del experimento:

Ley de Hooke- Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo. No obstante, si la fuerza externa supera un determinado valor, el material puedequedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad.


Movimiento Armónico Simple- Es un movimiento rectilíneo con aceleración variable producido por las fuerzas que se originan cuando un cuerpo se separa de su posición de equilibrio. Un cuerpo oscilacuando se mueve periódicamente respecto a su posición de equilibrio. Se llama armónico porque la ecuación que lo define es función del seno o del coseno


Resorte- Se conoce como muelle o resorte a un operador elástico, que puede ser de distintos materiales como el acero al carbono, acero inoxidable, acero al cromo silicio, cromo-vanadio, bronces, plástico, entre otros, y que es capaz dealmacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir una deformación permanente cuando cesa el esfuerzo al que se le somete. Los resortes pueden construirse de muchas formas y dimensiones, y son empleados en una gran cantidad de aplicaciones, desde cables de conexión hasta disquetes, productos de uso cotidiano, herramientas especiales o suspensiones de vehículos. Su propósito, con frecuencia, se adapta alas situaciones en las que se requiere aplicar una fuerza y que esta sea retornada en forma de energía, y siempre están diseñados para ofrecer resistencia o amortiguar las presiones externas. Para la ley de hooke el resorte tiene una constante llamada k. La forma más común de representar matemáticamente la Ley de Hooke es mediante la ecuación del resorte, donde se relaciona la fuerza F ejercida porel resorte con la distancia adicional δ producida por alargamiento del siguiente modo:
F=-k∆x, siendo
Donde k se llama constante del resorte (también constante de rigidez) y Δx es la separación de su extremo respecto a su longitud natural, A la sección del cilindro imaginario que envuelve al muelle y E el módulo de elasticidad del muelle (no confundir con el módulo de elasticidad delmaterial). La energía de deformación o energía potencial elástica Uk asociada al estiramiento del resorte viene dada por la siguiente ecuación:
U_k=1/2 k∆x^2
Es importante notar que la k antes definida depende de la longitud del muelle y de su constitución.
Periodo- En física, el período de una oscilación es el tiempo transcurrido entre dos puntos equivalentes de la oscilación. Es el mínimo lapso quesepara dos instantes en los que el sistema se encuentra exactamente en el mismo estado: mismas posiciones, mismas velocidades, mismas amplitudes. Así, el periodo de oscilación de una onda es el tiempo empleado por la misma en completar una longitud de onda. Por ejemplo, en una onda, el periodo es el tiempo transcurrido entre dos crestas o valles sucesivos. El periodo (T) es recíproco de lafrecuencia (f):

Como el periodo siempre es inverso a la frecuencia, la longitud de onda también está relacionada con el periodo, mediante la fórmula de la velocidad de propagación. En este caso la velocidad de propagación será el cociente entre la longitud de onda y el periodo.


Formulas Básicas:
F_r=-kx
F_r=mg
T=2π√(m/k)
% de diferencia= |(Exp1-Exp2)/((Exp1+Exp2)/2)|x100
Formulas...