Manuel lopez Duvan mendoza grupo 29 5b

ESTUDIO ESPERIMENTAL DE LA LEY DE HOOKE, SU CONSTANTE k Y LA RELACION ESFUERZO DEFORMACION DE UN RESORTE

Manuel F. López Cardona
Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín

En este laboratorio se realizó la calibración estática de un resorte, se hizo la práctica para aprender este concepto y hallar la constante K de elasticidad del resorte utilizado en condiciones específicas. Esto sellevó a cabo definiendo las propiedades mecánicas del resorte mediante el análisis de su respuesta a la aplicación de cargas estáticas. Se consideró un resorte suspendido verticalmente, se tomó como posición natural del resorte a la longitud de este cuando no actúan cargas sobre el y por ende no está deformado, a partir de ese punto se procedió a aplicar cargas estáticas cada vez mayores para observarla reacción que tenía el resorte. Como era de esperar se al aplicar una carga mayor la deformación de dicho resorte aumentaba más rápidamente, esto fundamentado en la ley de Hooke F =- K X donde F representa el esfuerzo o la carga aplicada,-K es una propiedad intrínseca del resorte a la cual se le pone el signo menos para indicar que es una resistencia a la carga y X es la deformación. Seobservó que la constante K encontrada experimentalmente es menor que la constante K real del resorte, esto quizás porque los cálculos no se realizaron con g= 9.8ms^2 sino con una g=9.78 ms^2 correspondiente a la gravedad exacta de Medellín.

Palabras claves.
Cifras significativas
Incertidumbres
Regresión lineal
Ley de Hooke
Peso
Elongación
Deformación de un resorte
Porcentaje de error
Valorconvencional
Valor experimental





1. INTRODUCCIÓN

En el presente informe se tratará como principal tema la ley del físico y científico británico Robert Hooke, más comúnmente llamada la Ley de Hooke, la cual es aplicada a resortes. Esta ley está definida matemáticamente como:


Donde es fuerza que ejerce el resorte, la deformación o el estiramiento medido desde el punto inicial o posición natural y laconstante del resorte, además, se entiende que la ecuación va con un signo negativo, debido a que la resistencia del resorte va en contra de la fuerza de deformación, en otra palabras, porque el resorte tiende a volver a su forma original (por elasticidad) y esta va en contra del peso que se ejerce sobre él.
Durante el desarrollo se entenderá la constante de elasticidad o constante es unapropiedad intrínseca del resorte ya que esta depende de su material y forma, esta constante es muy importante dentro de la ley de Hooke y se denomina con la letra k, el principal objetivo de la práctica desarrollada y el presente informe es el de encontrar esta constante y analizar los resultados de las mediciones.
Para hallar la constante, se hará un trabajo experimental, en el que tomaremos unresorte suspendido verticalmente, se tomara como posición natural o cero, la posición en la que se encuentra el resorte con respeto a la regla cuando no actúa ninguna carga sobre el resorte, es decir cuando este no está deformado Figura 1a, a continuación se le aplicaran cargas al resorte, estas cargas van aumentando a medida que se van añadiendo arandelas de diferentes pesos y se van documentando lasdiferentes deformaciones correspondientes a cada carga, con el fin de sacar conclusiones con respecto a la deformación elástica que presenta el resorte.

(a) (b)
Figura 1. Sistema de resorte

2. MATERIALES Y MÉTODOS
Materiales usados:
Resorte con longitud inicial de 24 cm aproximadamente.
6 arandelas de diferentes pesos cada una.
Regla convencional.
Balanza para pesar las cargas.
Soporte parasuspender el resorte.

Métodos:
En el experimento se procedió a tomar la posición inicial del resorte la cual fue de 24 cm aproximadamente, luego de esto por disposición de herramientas procedimos a aplicar las cargas sin conocerlas masas correspondientes y a documentar los resultados obtenidos, que en este caso eran los correspondientes a la variable X Figura 1b de la ley de Hooke con una...