ley de hooke

I) OBJETIVOS:
1. Comprobar experimentalmente la ley de Hooke.
2. Determinar la constante de elasticidad de un resorte aplicando dicha ley.
II) FUNDAMENTO TEORICO:

Cuando un objeto de someter a fuerzas externas, sufre cambios de tamaño o de forma, o de ambos. Esos cambios dependen del arreglo de los átomos y su enlace en el material.
Cuando un peso jala y estira a otro y cuandose le quita este peso y regresa a su tamaño normal decimos que es un cuerpo elástico.
Elasticidad: Propiedad de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto, y el objeto regresa a su forma original cuando cesa la deformación.
*Cuando se tira o se estira de largo se dice que está en tensión (largas y delgadas).
*Cuando se aprieta o se comprime algo se dice que está encompresión (cortas y gruesas).









III) MATERIAL DIDACTICO:
Para el desarrollo del tema, los alumnos utilizaran lo siguiente:

INSTRUMENTOS Y/O EQUIPOS:

GLX EXPLORE












Sensor Fuerza PS-2104




MATERIALES:


1. Resorte de expansión.
2. Base Universal.
3. Cinta métrica.



IV) TECNICA OPERATORIA /PROCEDIMIENTO / RECOLECCION DE DATOS / RESULTADOS

Encontrará en su mesa de trabajo un equipo GLX conectado a un sensor de fuerza, un resorte de expansión y una cinta métrica. Proceda entonces a sujetar uno de los extremos del resorte al soporte fijo a la mesa, enganchando del otro extremo el pitón abierto enroscado al GLX. Podrá tirar luego del sensor tal y como se muestra en la fotografía:Procederemos ahora a configurar el GLX para tomar los valores uno a uno.






El ing. Molina enseñándonos a configurar el GLX para comenzar con la práctica de laboratorio

E











Comenzando a configurar el GLX de manera personal para luego comenzar a tomar los valores y medidas de uno en uno.













Mediante sucesivos estiramientos del resorteobtenga un total de diez valores en el gráfico.

Continuamos con la práctica esta vez realizando las medidas, obteniendo los valores y respectivamente sus gráficos como se muestra en las siguientes
figuras:
































V) CONSTRUIR UNA TABLA CON COLUMNAS QUE INDIQUE LA FUERZA Y LA DEFORMACIÓN.

LECTURA FUERZA (EN NEWTON) DEFORMACIÓN ΔX = XF- XO (EN CM)
1 0,9 3
2 2,0 6
3 2,4 9
4 3,2 12
5 3,5 15
6 4,0 18
7 4,3 21
8 4,7 24
9 5,1 27
10 5,5 30
VI) CONSTRUIR EL GRAFICO CON LA INFORMACIÓN PROVEÍDA.

VII) DETERMINAR LA PENDIENTE EXPERIMENTALMENTE Y LA CONSTANTE DE ELASTICIDAD DEL RESORTE.



VIII) CUESTIONARIO DE APLICACIÓN

1. Un resorte se estira 0,018 m cuando soporta un objeto de 2,8 kg. ¿Cuánta masa debe soportareste resorte para que su deformación sea 0,125 m?
Solución:
Parte a:
m=2.8kg
P=m.g
P=2.8 (9.8)
P=27.44N
F=K*DL
DL=K/F
0.098=27.44N
K=1524.4
Parte b:
P=m.g
P=x.9.8
190.55=x.9.8
X=19.44
Rpta: el resorte debe soportar una masa de 19.44 para que su deformación sea 0.125m

2. Dos resortes idénticos con constante de elasticidad k = 50 N/m soportan un peso de 5,0 N como se muestra.Determine la deformación en el resorte A.
Solución:
K=50N/m
P=5.0N
F=K.DL
DL=F/K
DL=5.0/50
DL=0.1
Rpta: la el soporte A es de 0.05m


3. Para un resorte elástico ideal se le aplica una fuerza de 75 N y el resorte se deformo 3 cm. Calcular:
a) La constante elástica del resorte en N/cm.
Solución:
K=F/x
75/3=25N/cm

RPTA: 25N/cm

Rpta:25N=
b) ¿Qué deformación provoca en el resorteuna fuerza de 400 N?
Solución:
X=F/K
400/25=16cm
RPTA: 16cm





4. Para un resorte que sigue a la ley de Hooke y que presenta como constante elástica el valor de 19,62 N/cm se le cuelga un objeto que causa una deformación de 58,86 cm ¿Cuál es la masa del objeto colgante?
Datos:
K=19.62 N/cm
x=58.86
g=9.81 m/s2
Soluciòn:
F=kx
W=mg
Kx =mg
m= (19.62 N/cm)...