Ley de hooke
En este informe se hablará de la ley de Hooke. Para ello utilizamos el método experimental. Lo que hicimos fue ver el comportamiento de un cuerpo elástico (un resorte), estando en equilibrio, al colocarle diferentes pesas de igual valor. Obtuvimos diferentes datos los cuales registramos y analizamos sacando conclusiones que nospermitirán entender mejor esta ley tan famosa. Una de las tantas cosas que veremos es el cumplimiento de esta ley, al ser aplicada a un cuerpo elástico.
En este informe estudiaremos la Fuerza Elástica y en concordancia, la Ley de Hooke a través de una experiencia.
Primero deberíamos conocer lo que es la fuerza elástica y a su vez la Ley de Hooke…
- La fuerzaelástica es la que hace que un sólido, vuelva a su forma inicial luego de que se produzca una deformación en él por la acción de una fuerza exterior al sólido. En este caso utilizaremos un resorte como cuerpo elástico. Ocurre que si la deformación es mayor, la fuerza elástica también lo va a ser; esta va a hacer que el sólido recupere su forma original cuando la deformación cese. Existe un límitedenominado límite elástico, que al ser superado, el cuerpo sufre una deformación permanente. Cada cuerpo elástico está caracterizado por una constante elástica denominada K, que indica la fuerza que hay que aplicarle para contraerlo o estirarlo un centímetro o un metro (se expresa en kg/cm o en N/m)
- La ley de Hooke dice que un cuerpo elástico se deforma proporcionalmente a la fuerza que actúasobre él, por lo tanto: Felástica=K.X siendo K la constante elástica y X el estiramiento sufrido por el cuerpo elástico.
Lo que tenemos por objetivo al realizar esta experiencia es calcular la deformación de un sólido en particular, en nuestro caso un resorte, al aplicarle una fuerza y a la vez calcular su pendiente.
Para este experimento utilizamos:
- Un soporte con indicadores
-Un resorte
- Regla
- Dinamómetro
- 5 pesas de igual masa (0,50N)
Procedimientos que realizamos:
Primero marcamos con un indicador la longitud del resorte (colgado en el soporte en forma vertical, estando en equilibrio) y medimos a su vez, con la regla, su longitud inicial (natural).
Luego colocamos en el resorte una pesa y movemos el indicador inferior hasta donde se estiro el resortepara luego medir su variación, la diferencia con la longitud natural.
Repetimos esto cinco veces sumándole una pesa por vez (las cuales ya habíamos medido su peso anteriormente).
Observamos la diferencia entre la longitud inicial y la nueva longitud en cada caso (variación de longitud- Δl).
Registramos los valores obtenidos en una tabla de valores y realizamos una gráfica.
Las limitacionesque vemos del diseño experimental es que pueden llegar a producirse errores de medidas, ya que al ser a simple vista no se obtienen medidas exactas.
m
P (N)
Fe (N)
Δl (x10-2m)
1
0.50 ± 0.05
0.50 ± 0.05
4.7 ± 0.2
2
1.0 ± 0.1
1.0 ± 0.1
9.1 ± 0.2
3
1.5 ± 0.2
1.5 ± 0.2
13.6 ± 0.2
4
2.0 ± 0.2
2.0 ± 0.2
18.1 ± 0.2
5
2.5 ± 0.3
2.5± 0.3
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Lo que hicimos para hallar estas variables fue:
La variable P se midió directamente con el dinamómetro.
A la Fe la deducimos de la siguiente forma:
Sabemos que el resorte esta en reposo, por lo tanto: Reposo => FNeta=0 (por la 1ª Ley de Newton, en la que en una parte plantea que si un cuerpo está en reposo permanecerá en reposo, siendo así su fuerza neta cero)
Fe + P=0|Fe| – |P| =0
|Fe|=|P|
A Δl lo obtuvimos midiendo la deformación del elástico por la fuerza aplicada
La grafica es una recta creciente porque al aumentar Δl aumenta Fe. Cumple con la ley de Hooke, y su pendiente nos da la contante de elasticidad (K).
Pudimos hallar el valor de K a través de la misma...
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