Práctica 3: Estudio de los Resortes

Práctica 3: Estudio de los Resortes

1. Introducción.

A lo largo de esta práctica estudiaremos y observaremos el comportamiento de los resortes helicoidales sometidos a un esfuerzo de tracción.

1. Teoría.

Comportamiento estático: Si en el extremo de un resorte helicoidal suspendido en un punto de equilibrio ponemos una masa m, el resorte adoptará una nueva posición de equilibrio.

Ley de Hooke : La ley de Hooke establece que el alargamiento de un muelle es directamente proporcional al módulo de la fuerza que se le aplique, siempre y cuando no se deforme permanentemente dicho muelle. Dónde: F es el módulo de la fuerza que se aplica sobre el muelle.

F = -k · x

F = Fuerza elástica

K = Constante elástica (signo menos, ya que la fuerza recuperadora se opone a la elongación)

X = Alargamiento

[pic 1]

Si colgamos del resorte masas de tipo creciente y medimos sus respectivos alargamientos al nuevo punto de equilibrio, obtenemos una recta cuya pendiente es igual a k.

Comportamiento dinámico: Cuando un muelle se le estira ligeramente mediante una pequeña sobrecarga, al soltarlo, comienza a oscilar alrededor de su posición de equilibrio inicial con un periodo dado:

[pic 2]

Debemos tener en cuenta que esta fórmula es solo válida para un resorte ideal. Debido a que el resorte también participa en la oscilación de la masa m, la ecuación anterior será correcta en el caso de que la masa del mismo fuese nula. Si la masa no es despreciable habrá que tenerla en cuenta.

Para un resorte con masa m´, hay que incluir una corrección por 1/3 de su valor.

T = 2π· √(  )[pic 3]

1. Lista de materiales.

• Dos resortes helicolidales de distintas masas.
• Cronómetro.
• Portapesas.
• Masas de 10g, 20g y 50g.
• Soporte junto con regla 1 metro.

1. Objetivos.

• La determinación de K estáticamente, verificando la ley de Hooke.
• Determinar que la k de un resorte no depende de su longitud.
• Y por último determinar masa del resorte y su constante elástica (K) dinámicamente, comprobando este último valor con el obtenido por el método estático.

1. Procedimiento experimental.

Método estático : Tras tener el soporte montado cogemos los resortes y los enganchamos al soporte. Del otro extremo del resorte, ponemos el soporte de las pesas contando con su respectiva masa. Cogemos el peso que queremos y ponemos las pesas en el resorte que previamente medimos sin peso y con peso para saber su punto de equilibrio.

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