Guión - Maristas Compostela

Colegio Marista Champagnat
Prácticas de Física y Química - 4º ESO
EL RESORTE ELÁSTICO
OBJETIVO:
Comprobar la Ley de Hooke, determinar la constante elástica de un resorte y pesar distintos objetos
utilizando el resorte anterior como dinamómetro.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
Si se somete un sólido a la acción de una fuerza, su forma y volumen experimentan modificaciones que dependen de
las características del cuerpo y de la fuerza ejercida sobre él. En general, todos los cuerpos tienden a poseer una forma estable,
por lo cual reaccionan contralas fuerzas deformadoras. Estas fuerzas de reacción son las llamadas "fuerzas elásticas".
Cuando un cuerpo recobra su forma y volumen primitivos al cesar la fuerza deformante se dice que ha experimentado
una deformación Aelástica@, mientras que en caso contrario la deformación se llama "inelástica o plástica".
En los cuerpos elásticos las deformaciones son proporcionales a las fuerzas que las producen, siempre que dichas
fuerzas no hagan superar al cuerpo su "límite de elasticidad", a partir de cuyo momento no se recupera al cesar la fuerza
deformante.
El enunciado anterior es lo que se conoce como Ley de Hooke.
Un ejemplo de cuerpo elástico es el resorte elástico. Cuando del extremo de un resorte se cuelga un cuerpo,
experimenta una deformación que da lugar a que aparezca la fuerza recuperadora alcanzándose, finalmente, si el peso no es
demasiado grande, una posición de equilibrio en la que se cumple:
Equil.Y ΣF = 0 Y m . g - K. ªx= 0
m.g = K.ªx
[1]
siendo ªx la deformación del muelle y K su constante recuperadora.
Utilizando masas conocidas se pueden medir las deformaciones correspondientes y determinar así el valor de K.
Igualmente, una vez determinada la constante elástica, si se miden las deformaciones correspondientes a objetos de
masa desconocida es posible conocer para ellos su peso por utilización de la ley de Hooke y del valor de K previamente
determinado.
DESARROLLO EXPERIMENTAL
Para el desarrollo experimental se emplea un aparato como el indicado en la figura en el que se
sujeta el resorte en estudio.
El soporte vertical va provisto de un espejo (para facilitar que no se cometan errores de
paralaje) y junto al mismo una regla graduada en centímetros y milímetros para medir las
deformaciones.
Como resorte se puede emplear un trozo de los muelles que las ferreterías venden para
sujetar muñecos infantiles.
Del resorte se cuelga una pequeña cazoleta para colocar en ella las sucesivas
masas. Estas masas pueden ser las pesas de una balanza ordinaria de laboratorio.
Para medir la longitud del resorte en los distintos casos, se alinea el final del mismo con
su imagen reflejada en el espejo y se lee en la escala lateral. Es fundamental que la línea de
visión sea horizontal para evitar errores de paralaje.
Prácticas de FÍSICA Y QUIMICQ (4º de ESO)
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Prácticas de Física y Química - 4º ESO
MEDIDAS REALIZADAS:
m (kg)
m.g (N)
x0 (m)
x (m)
∆x (m)
K (N/m)
PROCESO DE DATOS Y RESULTADOS
La ecuación (1) corresponde a una recta que pasa por el origen y en la que la pendiente es K. Con
los datos experimentales dibújese dicha recta y calcúlese su pendiente. El valor de esta pendiente
debe ser igual (dentro de los límites admisibles para los errores experimentales) a la media
aritmética de los valores de K hallados en la tabla.
APLICACIÓN: PESADA DE DISTINTOS OBJETOS:
Para pesar distintos objetos se colocan en cada caso en el platillo o cazoleta y se mide la longitud
del resorte en esas circunstancias de la forma indicada anteriormente. Como se dispone de la
longitud del resorte sin deformar se puede conocer la deformación en cada caso y con ella y
mediante la gráfica que se acaba de construir se mide directamente el peso correspondiente.
x0 (cm) =
OBJETO
x (m)
PESO (N)
∆x (m)
A
B
COMPLEMENTOS:
1.-
Con el resorte utilizado, si estimas que es muy posible cometer al medir las longitudes un
error de un milímetro, determina qué masas se podrían medir con un error estimado en
menos del 5% y cuáles en menos del 2%.
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