LEY DE HOOKE

LABORATORIO DE FÍSICA II
LEY DE HOOKE
I. OBJETIVOS
1. Comprobar la ley de Hooke.
2. Calcular la rigidez de un resorte.
3. Comprobar las fórmulas de asociación de resortes en serie.

II. MATERIALES
1. Trípode
2. Varilla cuadrada, 1000 mm
3. Varilla de acero, 250mm
4. Doble nuez azul
5. 4 Pesas de 50g
6. 5 Pesas de 10g
7. Portapesas 10gr
8. Regla de 1000mm
9. Dos resortes igualesIII. TEORÍA RESUMIDA
1. La ley de Hooke relaciona la fuerza que ejerce un resorte deformado
para recuperar su longitud natural. Bajo pequeñas deformaciones
esta fuerza puede escribirse como:
F=-kx
2. Se conecta el resorte (que ha de tener masa lo suficientemente
pequeña para que se pueda despreciar) con un objeto de masa m y
se pone en movimiento el sistema.
Al resolver para la fuerzaelástica la ecuación fundamental de la
Dinámica (2ª ley de Newton), se obtiene una

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solución

de

tipo

oscilatorio cuyo período, T, está relacionado con el valor de la
rigidez k:

Donde:

3. Es común en un laboratorio de este tipo colgar el resorte
verticalmente y a su vez de éste

colgar el objeto pesado. Esto

permite calcularsencillamente la constante de rigidez, midiendo el
alargamiento, d, que sufre el resorte. Para ello escribimos:
Mg = kd

4. Cuando el resorte se pone a oscilar en esta situación la presencia de
la fuerza adicional Mg de la pesa no introduce cambio en el valor del
período.

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Y TOMA DE DATOS
A. Obtención de la rigidez del resorte
1. Registre en primer lugar las masasde todas las pesas que se usarán
y anote los valores correspondientes.
2. Registre la longitud inicial del resorte, o sea la longitud cuando éste
no está estirado.

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3. Se coloca el resorte vertical en el montaje y se añade pesas al
portapesas según indica la Tabla 1. A continuación se mide la
longitud del resorte estirado y se anota.

Tabla 1.Masas para obtener desplazamientos.

Resorte A

Resorte B

30g

50g

40g

100g

50g

150g

60g

200g

En este proceso deberá aplicarse la técnica estadística de validación de
una medida. Posteriormente calculará el desplazamiento vertical producido
en el resorte, tomando como referencia la longitud inicial del mismo.
Sobre el mismo resorte se van agregando más pesas (segúnindica la tabla
1) y se va midiendo consecuentemente los estiramientos correspondientes.

B. Análisis de la oscilación
1. Permita que el resorte oscile con la masa inicial (según indica la tabla
2), estirándolo adicionalmente sobre la posición de equilibrio que
alcanzará cuando se colgó la pesa inicial. Tenga el cuidado de aplicar
un pequeño estiramiento para no deformar el resorte.
2.Espere que cese el bamboleo inicial y luego cuente diez oscilaciones,
mida y anote el tiempo que le toma al resorte completar las 10
oscilaciones.

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De nuevo, no deje de aplicar la técnica estadística de validación de
resultados y de errores de medición.
3. Sobre el mismo resorte se van agregando masas al portapesas
según indica la tabla 2 y midiendolos tiempos correspondientes para
luego obtener los períodos.
Tabla 2. Masas para obtener tiempos de oscilación.
Resorte A

Resorte B

30g

50g

50g

150g

Figura 1. Resorte A (izquierda) y resorte B (derecha).

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C. Combinación en serie de resortes (Observación: esta actividad será sólo
de comprobación, no se usará entonces la técnicaestadística)
1. Disponga ahora una pareja de resortes iguales en serie.
2. Trabajando en forma similar a la explicada en IV-A pero usando las
masas de la Tabla 2, obtenga la rigidez equivalente.
3. Permita ahora la oscilación de la combinación de resortes y mida el
período, como se indicó en IV-B (pero sin olvidar la observación inicial).

Figura 2. Combinación de resortes A (izquierda) y...