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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL COMAHUE – FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA - CÁTEDRA DE FÍSICA II – 1C2013
Ejercicios previos a la práctica de Elasticidad
PROBLEMA Nº 1
Colgamos dos resortes de constantes conocidas K1 y K2 enganchados de extremo a extremo
(“en serie”) como en la figura 1. Si lo tensionáramos con una fuerza F, ¿qué distancia ∆X se
estiraría? Si consideráramos a los doscomo un único resorte, ¿cuál sería su constante (llamada
K equivalente)?
PROBLEMA Nº 2
A los mismos resortes, los colgamos “en paralelo” como muestra la figura 2. Si tensionáramos al
conjunto de los dos con una fuerza F, ¿qué distancia ∆X se estirarían? Si consideráramos a los
dos como un único resorte, ¿cuál sería su constante (llamada K equivalente)?

Figura 2

Figura 1

K1

K1K2

F

K2

F

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Guía de Laboratorio de Elasticidad

EXPERIENCIA I
Objetivos
• Observar el rango de comportamiento lineal o no los resortes.
• Medir la constante de los mismos y de dos de ellos en serie o paralelo.
• Calcular incertezas instrumentales y accidentalesy su propagación en los valores
calculados.
• Calcular el valor teórico de la constante equivalente de dos resortes en serie o paralelo y
compararlo con el valor medido considerando sus incertezas.
• Utilizar software de planilla de cálculo para facilitar la toma y manipulación de datos.
Descripción del instrumental
Se cuenta con dos resortes, un soporte que permite colgarlos, pesas devarios valores y un
gancho que permite engancharlas a los resortes. Los instrumentos de medición son una cinta
métrica y una balanza.
Marco teórico – modelo físico-matemático

F = k ∆X

En esta práctica utilizaremos la Ley de Hooke para un resorte:
El modelo físico-matemático también incluye la fórmula para calcular el K equivalente de dos
resortes en serie o paralelo, que se dedujo en losejercicios previos.
Hipótesis simplificativas
• Supondremos que los resortes trabajan en una zona que cumple la Ley de Hooke (más
abajo se explica que en caso de observarse que ésta no se cumple, se pueden descartar
algunas mediciones).
• Despreciamos el peso del resorte y la elongación que éste produce cuando el resorte es
colgado verticalmente. Se puede observar que ésta es despreciable(menor que lo que
puede medir la cinta métrica).
• En el caso paralelo, suponemos que la elongación es la misma para ambos resortes, por
lo que se debe tener cuidado al armarlos.
• En el caso en serie, el peso del resorte que está colgado del otro no es despreciable,
aunque se puede demostrar que el K equivalente teórico no varía si se tiene en cuenta el
mismo.
• Según el caso (serie oparalelo) suponemos que los resortes están correctamente
centrados, paralelos, igualmente estirados, etc.
Procedimiento
Obtención de datos
• Pesar el gancho, las pesas que se vayan a utilizar y cualquier otro elemento que se vaya
a colgar de los resortes.
• Colgar un resorte y agregarle un peso.
• Medir la longitud del resorte con el peso.
• Repetir estos pasos con varios pesos diferentes (4 o 5)• Repetir todo esto con el otro resorte, y con la combinación de ambos en serie o en
paralelo.
Los pares de datos obtenidos (cada peso y su correspondiente longitud) se pueden ir
anotando directamente en una planilla de cálculo.
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Guía de Laboratorio de ElasticidadTratamiento de los datos usando la planilla de cálculo
• Si se lo desea, se pueden convertir fácilmente los datos a las unidades SI u otras, o dejar
la conversión para el final, sólo convirtiendo los resultados finales.
• Graficar los datos obtenidos (es conveniente poner la elongación en el eje X y la fuerza
en el eje Y).
• Comprobar si los puntos están alineados. Es de esperar una pequeña...