Obtener la constante de elasticidad de un resorte mediante... Robert Hooke (Freshwater, 18 de julio de 1635 -... “ LEY DE HOOKE (sistema de un...

PRÁCTICA No. 4
“ LEY DE HOOKE (sistema de un resorte) “
OBJETIVO EDUCACIONAL
Obtener la constante de elasticidad de un resorte mediante procedimiento experimental.
INTRODUCCIÓN
Robert Hooke (Freshwater, 18 de julio de 1635 - Londres, 3 de marzo de 1703) científico
inglés. Fue uno de los científicos experimentales más importantes de la historia de la ciencia,
polemista incansable con un genio creativo de primer orden. Sus intereses abarcaron campos
tan dispares como la biología, la medicina, la cronometría, la física planetaria, la microscopía,
la náutica y la arquitectura.
Participó en la creación de la primera sociedad científica de la historia, la Royal Society de
Londres. Sus polémicas con Newton acerca de la paternidad de la ley de la gravitación
universal han pasado a formar parte de la historia de la ciencia.
En 1660 Robert Hooke formuló la ley que lleva su nombre y que describe cómo un cuerpo
elástico se estira de forma proporcional a la fuerza que se ejerce sobre él.
Un cuerpo se denomina elástico si al actuar una fuerza sobre él, sufre una deformación de tal
manera que al cesar la fuerza, el cuerpo recupera su forma original, la de antes de haber
ejercido al fuerza. Si la deformación supera cierto umbral, es decir el límite de elasticidad, el
objeto queda permanentemente deformado. Un ejemplo de cuerpo elástico es un resorte,
que según la ley de Hooke, la fuerza que ejerce el resorte al cargar una masa de un objeto, es
proporcional a la misma masa del objeto. La ley de Hooke describe fenómenos elásticos
como los que exhiben los resortes. Esta ley afirma que la deformación elástica que sufre un
cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación, siempre y cuando no se
sobrepase el límite de elasticidad.
La fuerza recuperadora del resorte es proporcional a la elongación y de signo contrario (la
fuerza de deformación se ejerce hacia la derecha y la recuperadora hacia la izquierda). La
expresión matemática para la ley de Hooke es:
F = - Kx
Donde F es la fuerza aplicada al resorte, es decir la fuerza ejercida por la masa del objeto y la
gravedad.
x es la deformación del resorte,
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F y x son vectores de la misma dirección y sentido opuesto
Las unidades de F deben estar en Newtons, y las de X en metros.
La fuerza que ejerce para estirar el resorte es: F=Kx
MATERIAL, EQUIPO Y REACTIVOS

•
•
•



Un soporte universal
Dos resortes.
cuatro masas de 50 gramos.
Una regla graduada en milímetros
Papel milimétrico.
1 palillo
Barra de plastilina.
PROCEDIMIENTO
Diponer el equipo como muestra la siguiente figura:
1. Coloque el palillo como dispositivo indicador e identifique en la regla con una marca
la altura a que se encuentra el palillo. El resorte debe de estar completamente
estático para realizar esta marca sin carga.
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2. (DETERMINACIÓN DE k) Cuelgue masas de diferente valor en el extremo libre del
resorte (por ejemplo 50g, 100g, etc. ). Mida el alargamiento correspondiente a cada
masa y anótelo en una tabla de datos. (ver tabla)
3. Con los datos obtenidos en la tabla anterior haga una gráfica en el papel milimétrico
de la masa colgada en función del estiramiento del resorte. De la gráfica determine el
valor de la constante k del resorte aplicando mínimos cuadrados.
4. Exprese la ecuación que mejor describe sus datos obtenidos.
DATOS
Registre sus datos en la siguiente tabla:
No.
Xi
Xfinal
x
masa (gramos)
masa (Newtons)
F (newtons)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Determina el
coeficiente de recuperación K
K=
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Realiza el diagrama de cuerpo libre, donde expreses las fuerzas que se consideran en este
sistema.
CUESTIONARIO
¿Para qué se determina la constante de elasticidad de los materiales?
¿De qué depende la constante de elasticidad de los materiales?
¿Por qué al exceder el límite de elasticidad de algún material, este ya no recupera la forma
inicial?
¿Qué influencia tendrá la temperatura del resorte en este sistema?
BIBLIOGRAFÍA
Askeland, Donald. Ciencia e ingeniería de los materiales.
http://webpages.ull.es/users/fexposit/ife_b1.pdf universidad de la Laguna.
http://www.mates-fskyqmk.net/fsk/img%20practicahooke/prachooke.pdf
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