Ley de hooke

        LABORATORIO DE FÍSICA[pic 1]

UNIVERSIDAD DEL ATLANTICO

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EDUCACION

PROGRAMA DE LICENCIATURA EN BIOLOGIA Y  QUÍMICA

TOPICOS DE FISICA MECANICA

TALLER

TEMA: LEY DE HOOKE

Estudiantes: BERENICE SERRANO TORRES &

 ERIKA CAROLINA PLATA JARAMILLO.

Profesor: MARTIN MORALES FONTALVO.

GRUPO: 17

RESUMEN

Se estudia la deformación de un cuerpo elástico, un resorte, al que se le iban sujetando pesas de masa idéntica, con la finalidad de observar la ley de Hooke; posteriormente a cada deformación por las pesas se registró los valores en una tabla de valores que de acuerdo a estas se grafica la fuerza aplicada vs la deformación a la cual está sujeta el resorte.

INTRODUCCIÓN

La elasticidad es la propiedad de un material que le hace recuperar su tamaño y forma original después de ser comprimido o estirado por una fuerza externa. Cuando una fuerza externa actúa sobre una material causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo. Esta relación se conoce como ley de Hooke (SANGER, A. 2007).

La ley de Hooke se refiere a la propiedad de ciertos cuerpos que cuando se trata de deformarlos, estos se oponen a la deformación con una fuerza proporcional al tamaño de la deformación, siempre que esta no sea demasiado grande. Para una deformación unidimensional, la ley de Hooke se puede escribir:   F = - kx, donde x es la deformación, o sea lo que se ha comprimido o estirado a partir del estado que no tiene deformación; F es la fuerza resistente del sólido, y k es la constante de proporcionalidad llamada constante de elasticidad de este cuerpo (elástico). El signo menos nos indica que el cuerpo siempre se opone a la deformación (SANGER, A. 2007).

En la mecánica de sólidos deformables elásticos la distribución de iones es mucho más complicada que en un resorte o una barra estirada sólo según su eje. La deformación en el caso más general necesita ser descrita mediante un tensor de deformaciones mientras que los esfuerzos internos en el material necesitan ser representados por un tensor de tensiones. Estos dos tensores están relacionados por ecuaciones lineales conocidas por ecuaciones de Hooke generalizadas o ecuaciones de Lamer-Hooke, que son las ecuaciones consecuenciales.

Que caracterizan el comportamiento de un sólido elástico lineal. Estas ecuaciones tienen la forma general:

Caso unidimensional

En el caso de un problema unidimensional donde las deformaciones o tensiones en direcciones perpendiculares a una dirección dada son irrelevantes o se pueden ignorar σ = σ11, ε = ε11, C11 = E y la ecuación anterior se reduce a: Donde E es el módulo de elasticidad longitudinal o módulo de Young.

[pic 2]

la deformación X es directamente proporcional al esfuerzo. Cuando la fuerza se duplica, la amplitud de la deformación también se duplica.

MONTAJE: para realizar el experimento hay que tener en cuenta el montaje estabeciso en ella se dispone de un soporte al que se le ha colocado la nuez con la varilla de 20  cm, de la que cuelga un resorte con espiral longitudinal, en el extremo inferior del resorte cuelgan diferentes cargas deformadoras y un índice que marcará sobre la regla vertical colocada en la varilla de otro soporte los alargamientos que se produzcan en el resorte.

PROCEDIMIENTO: en la realización de este experimento los valores iniciales y obtenidos de acuerdo se realiza la practica son necesarios, en primera estanca se Anota la longitud inicial del resorte Xo marcada por el índice sobre la regla. Se Cuelga una pesa P1 y se anota la nueva longitud  X  del resorte que marca el índice sobre la regla.

La deformación del resorte viene dada  por  ΔX = X – Xo.

ANOTACIONES Y CÁLCULOS:

Anotaciones de los diferentes valores obtenidos para la fuerza aplicada ,y la deformación correspondiente y el cociente: [pic 3]

[pic 4]

La información que da el grafico

De este grafico se puede observar que, en efecto, como asegura la ley de Hooke, el aumento de la deformación del cuerpo elástico, sigue una proporcionalidad entre el aumento de la fuerza que se aplica y la deformación del resorte, como se expresa en la figura 1, puesto que la variación de ambos valores se proyecta en el grafico como una línea recta.

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