Proyecto I: Introducción a la metodología científica.

Problema 1: Determinar experimentalmente la relación entre la magnitud de deformación de un cuerpo elástico y la masa que lo produce.

¿Te has preguntado alguna vez qué es lo que hace regresar a los resortes a su estado inicial? Ó ¿por qué una liga recupera su forma después de soltarla?, estos fenómenos son posibles gracias a la elasticidad. En este proyecto se describirá la relación entre la deformación de un cuerpo elástico y la masa que lo produce. Por lo cual se debe tener noción de lo siguiente.

Es común usar incorrecta e indistintamente los términos masa y peso en las conversiones cotidiana.

La masa (m) es la cantidad de materia que posee un cuerpo. Es una propiedad intrínseca y se mide en kilogramos (Kg) mediante una báscula y/o balanza. En tanto que el peso de un cuerpo es la cuantificación de la fuerza de atracción gravitacional ejercida sobre un cuerpo.

F = m·a

En donde la fuerza es una magnitud vectorial que da pie a toda causa capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo o bien de producir en él una deformación. La fuerza aplicada a un cuerpo tiene una relación directa entre la masa del objeto y la aceleración que este posee. En el caso del peso (w) dependerá de la masa del cuerpo y la gravedad de la Tierra (g), es decir, el peso es una fuerza y se mide en Newton (N).

Si una fuerza deformante deja de actuar sobre un cuerpo y este recupera su tamaño y su forma original se dice que es un cuerpo elástico. Un resorte, las bandas de hule, las pelotas de golf, los trampolines, las camas elásticas y las pelotas de futbol son ejemplos comunes e cuerpos elásticos.

La deformación de un sólido es proporcional a las fuerzas que se le aplica. Robert Hooke fue el primero en establecer esta relación. Descubrió que cuando una fuerza F actúa sobre un cuerpo produce en él un alargamiento s (expresado en cm) que es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza. La ley de Hokke se representa como

F = k·s

La constante de proporcionalidad k varía mucho de acuerdo con el tipo de material y recibe el nombre de constante elástica.

Por ejemplo si a una barra de cierta longitud le aplicamos una fuerza y la barra sufre un alargamiento se define como alargamiento o deformación longitudinal, la cual es conocida como el módulo de Young

Módulo de=

Esfuerzo=

σelasticidad Deformación unitaria ε

Siendo la deformación unitaria la relación entre su cambio de longitud y su longitud original

ε =∆LL o