Experimento N°5 – Ley de Hook
Enviado por Orlando Rodriguez Valdivia • 16 de Diciembre de 2021 • Informes • 894 Palabras (4 Páginas) • 107 Visitas
Experimento N°5 – Ley de Hook
O Rodríguez Valdivia
C. Steinbrecher Flores
Ingeniería Civil Industrial
Universidad Andrés Bello
(o.rodriguez@uandresbello.edu )
(c.steinbrecherflores@uandresbello.edu)
A través de la realización de acciones con resortes (individualmente, en serie y en paralelo) que consistieron en estiramientos aplicando fuerzas de distinta magnitud (Newton) se determinaron las constantes de elasticidad en cada caso y a través del análisis de los datos obtenidos con su representación gráfica respectiva se determinó la relación lineal entre las fuerzas aplicadas como también de sus constantes.
Palabras claves: modelos lineales, elasticidad, Newton, ley física, ley de Hooke.
- INTRODUCCIÓN
Diariamente en todas nuestras acciones estamos vinculados o somos parte de fenómenos en los cuales el comportamiento de las variables involucradas responde matemáticamente a relaciones lineales. La ley de Hooke representa este tipo de relación, ya que se aplica a cuerpos con propiedades elásticas como es el caso de los resortes.
Robert Hooke (1635-1703) Físico y astrónomo inglés fue principalmente conocido por sus estudios sobre la elasticidad. Formuló la ley de la elasticidad que lleva su nombre y que establece la relación de proporcionalidad directa entre el estiramiento sufrido por un cuerpo sólido y la fuerza aplicada al producir el estiramiento.
El precepto teórico de esta ley es que el desplazamiento o la deformación sufrida por un objeto sometido a una fuerza, será directamente proporcional a la fuerza deformante o a la carga. Es decir, a mayor fuerza, mayor deformación o desplazamiento, o como lo formuló en latín el propio Hooke: Ut tensio sic vis (“como la extensión, así la fuerza”).
Es un concepto fundamental para la ingeniería y la arquitectura, la construcción y el diseño, ya que permite prever la manera en que una fuerza prolongada o un peso alterará las dimensiones de los objetos en el tiempo.
Con el objetivo de determinar la constante de elasticidad de un resorte mediante el ajuste lineal, la constante elástica equivalente para dos resortes conectados en serie y la de dos conectados en paralelo, se realizaron diez mediciones a cada configuración utilizando el simulador PHET.
- MODELO TEÓRICO
La física y sus leyes nos permiten explicar los fenómenos naturales y, además, situaciones de la vida diaria. Hooke establece la ley que relaciona la deformación de un resorte con la fuerza que se aplica. Según su planteamiento, la extensión unidimensional de un resorte es proporcional a la fuerza que se aplica sobre él, y se expresa matemáticamente de la siguiente manera:
F = -k vector x
F representa la fuerza que se aplica sobre el resorte, k es una constante de proporcionalidad o constante elástica del resorte (también constante de rigidez) y x es la longitud de extensión o compresión del resorte respecto de su largo natural. El signo menos indica que la dirección de la fuerza aplicada por el resorte es de sentido opuesto a su deformación. Podemos decir que el vector x representa la distancia entre su largo natural y la deformación medida (estiramiento o compresión).
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