Ley de Hooke

Introducción

Algunos materiales se estiran cuando se les aplica una fuerza, tal es el caso de un resorte o de una liga; sin embargo, no en todos los materiales elásticos el estiramiento esproporcional a la fuerza. Cuando la proporcionalidad se cumple para un material, el movimiento, puede describirse clásicamente como un oscilador armónico simple, cuya ecuación puede expresarse como:(d^2 x)/(dt^2 )+k/m x=0 (Ec.1)
Donde la literal k corresponde a la constante de restitución del resorte y m a la masa acoplada al mismo. Debido al ángulo de la fase ø , la solución a estaecuación puede expresarse en términos de funciones de seno o coseno.
x=x_m cos⁡(ωt+∅) (Ec.2)
Cuyo término x_m es la máxima amplitud de desplazamiento u oscilación, ω es la frecuenciaangular igual a ω= (√k)⁄m. Dado que esta función se repite después de un lapso de tiempo 2π/ω definido como el periodo T en el que realiza una oscilación, éste puede definirse como:
T=2π/ω=2π√(m/k)(Ec.3)
Por lo que éste dependiente de la masa acoplada al resorte.

Cabe mencionar que las vibraciones de las moléculas al analizarse por espectroscopia infrarroja pueden describirse através de un movimiento armónico simple. En el caso más simple de una molécula diatómica, está se puede este modelar como dos masas ( una de mayor peso que la otra) unidas por un resorte cuya oscilaciónserá generada por una perturbación en el sistema.

Material
Soporte Universal
Pinza de 3 dedos
Juego de resortes
Juego de masas
Flexómetro
Fotocompuertas
Procedimiento
Se estableció unsistema como la figura 1, al fin de efectuar las mediciones de elongación del resorte producida por cada masa acoplada (De acuerdo a la ley de Hooke) y periodo de oscilación del mismo utilizando 10diferentes masas. Consideré una amplitud de oscilación pequeña para minimizar los efectos de torsión del resorte durante su elongación. Recuerde que esta dicha fuerza adicional produce efectos que no...