LEY DE HOOKE

PRACTICA 3-ESTUDIAR LA RELACION QUE EXISTE ENTRE EL ALARGAMIENTO DE UN MUELLE Y LA FUERZA QUE LO PRODUCE. –CALCULAR LA CONSTANTE ELASTICA DEL MUELLE.

PRACTICA 3

REALIZADO POR: JOSÉ JULIÁN PÁRRAGAPRACTICA REALIZADA CON: JAVIER REYEROS

PRACTICA 3

Introducción teorica

Material

Procedimiento

Toma de datos

bibliografia

Un cuerpo se denomina elástico cuando recobra su forma después de cesar las fuerzas que lo han deformado. El científico ingles Robert Hooke (1635-1703) estudio en el siglo XVII la relación de las fuerzas aplicadas sobre cuerpos elásticos y los alargamientos en ellos producidos.

Robert Hooke fue un científico inglés. Es considerado uno de los científicos experimentales más importantes de la historia de la ciencia, polemista incansable común genio creativo de primer orden. Sus intereses abarcaron campos tan dispares como la biología, la medicina, la cronometría, la física planetaria, la mecánica de sólidos deformables, la microscopía, la náutica y la arquitectura.

ROBERT HOOKE

La Ley de Hooke consiste en:

Las fuerzas aplicadas en los cuerpos elásticos son proporcionales a los alargamientos producidos

F=KxΔLLos muelles son el ejemplo más sencillo de cuerpos elásticos. Si se ejerce una fuerza F1 conocida sobre un muelle, este se estira una cierta longitud ΔL1. Con estos datos se calcula la constante del muelle:

El valor N/m de esta constante de proporcionalidad es una característica de cada muelle. Asi, la medida de cualquier otra fuerza aplicada al muelle se obtiene observando el alargamiento que produce.

El material con el que hemos trabajado en el laboratorio es un cuerpo elástico pero, ¿Qué es un cuerpo elástico? Es un cuerpo capaz de sufrir deformaciones reversibles, es decir; estos materiales tienen una forma definida (son sólidos) pero si aplicamos fuerza sobre ellos, estos se deforman. Pero una vez que cesan las fuerzas que los deforman ellos recuperan su forma original, por la experiencia que tenemos sabemos que esto es característico de resortes, ligas, caucho, esponja, etc.

Para realizar la práctica hemos usado:

- Una varilla- Un soporte- Una nuez doble- Una nuez con gancho- Un muelle- Una regla graduada- Un portapesas - 7 pesas de diferentes pesos( 3 de 50 gramos y 4 de 10 gramos)-

Primero hemos colocado el muelle en una varilla y lo hemos medido en reposo, sin ninguna pesa ejerciendo fuerza sobre él, después hemos ido añadiendo pesas ( 50, 100,150,200 gramos respectivamente)completando la tabla de datos

Lo(m) L (m) AL (m) M (kg) F=Peso (N)

K (N/m)

0,05 0,1 0,05 0,05 0,49 9,8

0,05 0,15 0,1 0,1 0,98 9,8

0,05 0,2 0,15 0,15 1,47 9,8

0,05 0,25 0,2 0,2 1,96 9,8

CALCULOS PARA LA TOMA DE DATOS:

Para calcular los datos de la longitud inicial, de la longitud final y de la masa he utilizado una regla en el caso de las longitudes y en la pesa decía lo que pesaba.

El dato del alargamiento lo he sacado restando la longitud final menos la longitud inicial:

ΔL=LF-L0

1) ΔL=LF-L0 ΔL=0,1-0,05=0,05 2) ΔL=LF-L0 ΔL=0,15-0,05=0,1

3) ΔL=LF-L0 ΔL=0,2-0,05=0,154) ΔL=LF-L0 ΔL=0,25-0,05=0,2

Para calcular la columna de la fuerza he utilizado la siguiente ecuación ( la fuerza es igual al peso):

P=M x G

1) P=M x G P=0,05 x 9,8= 0,49 2) P=M x G P=0,1 x 9,8= 0,98

3) P=M x G P=0,15 x 9,8= 1,47 4) P=M x G P=0,2 x 9,8= 1,96

En la última columna se calcula la constante elástica (K) mediante la siguiente fórmula:

F=K x ΔLAl despejar la K la ecuación queda de la siguiente manera:

1)

2)

3)

4)

1.-Representa en papel milimetrado la grafica de fuerzas frente a alargamientos.

2.-Calcula a partir de la grafica el valor de la pendiente. ¿Qué significado físico tiene?

La pendiente se calcula mediante esta fórmula:

= 9,8 N/m

La pendiente es igual a la constante (K) de la ley de hooke.

3.-Escribe la ecuación matemática que representa a la grafica. ¿Qué relación hay entre las variables? ¿Corresponden los resultados a lo esperado? Comenta los posibles errores si no es así.

La ecuación que representa a la grafica es: F=KxΔL

La relación es que al aumentar el peso aumenta su longitud.

Los resultados de la práctica si corresponden a lo esperado, de no haber sido asi podría haber habido errores al no medir bien ni calcular los datos necesarios para resolver esta práctica.

00,2

4.- Si se cuelga del muelle una masa de 13 g, ¿Cuál es el valor de la fuerza?; si el alargamiento es de 22 cm, ¿Qué fuerza se ha aplicado al muelle?

5.- ¿Se puede colocar cualquier peso en el muelle? ¿Por qué?

No se puede colocar cualquier peso en el muelle, porque cada muelle tiene un límite de elasticidad diferente y si el peso sobrepasa el límite de elasticidad el muelle se deforma y no vuelve a su estado original.

Para resolver esta práctica he consultado el libro de texto:

-Titulo: FISICA Y QUIMICA 4 Editorial: SM ISBN: 978-84-675-2418-5

Y las siguientes páginas webs:

- http://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hooke - http://www.slideshare.net/JACQUELM/trabajo-fisica-ley-de-hooke - http://bacterio.uc3m.es/docencia/laboratorio/guiones_esp/mecanica/

hooke_guion.pdf