Laboratorio

Ley de Hooke

Objetivos

Encontrar la relación funcional entre la fuerza aplicada al extremo de un resorte y su elongación.

Calcular la constante de elasticidad del resorte utilizado.

Marco Teórico

Procedimiento

Datos

Longitud del resorte: 17,5 cm

Masa del resorte: 42,5 g

Masas:

Vaso: 48g

F x

1.29 N 0.6 cm

1.86 N 2.5 cm

2.60 N 5 cm

3.25 N 7 cm

4.01 N 10 cm

4.68 N 12.2 cm

5.28 N 14 cm

5.87 N 16 cm

6.69 N 20 cm

7.33 N 22.5 cm

8.21 N 25.5 cm

8.82 N 27 cm

1: 84g

2: 58,5g

3: 75,8g

4: 65,9g

5: 78g

6: 68,1g

7: 60,7g

8: 60,8g

9: 83,7g

10: 64,7g

11: 90,2g

12: 62,2g

Resultados

Análisis

Aplicando el fundamento de la Ley de Hooke, es posible decir de la práctica número 4, que:

Al tener un resorte metálico y diversos pesos, puede hallarse la constante de elasticidad del mismo.

Primero se pesó el resorte y seguido a esto, un vaso que estaba sujeto a éste. Después, se introdujeron diferentes pesos en el vaso para demostrar la elongación del resorte.

Dados las diferentes masas, se realizó una medición que arrojó una elongación máxima de 27 cm con una masa total de 900gr.

Al evaluar dicha práctica, se afirma que a mayor fuerza ejercida, mayor elongación tendrá el resorte; lo cual haya su fundamento en el gráfico de Fuerza vs Elongación (F (N) vs X (cm)), aunque también depende de un factor en especial: la resistencia del resorte.

La Ley de Hooke nos habla del alargamiento unitario que experimenta un material elástico, lo cual es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo.

Por ende, podemos decir que ante una fuerza mayor que sufra el material elástico, como un resorte, su elongación se va a ver afectada de la misma manera.

Esto pasa porque cada materia posee una constante elástica diferente, dicha constante es dada por la resistencia y forma del material.

La constante elástica presenta una relación inversamente proporcional a la elongación presentada en el resorte.

Conclusiones

Teniendo en cuenta la Ley de Hooke, podemos concluir que existe una relación entre la fuerza ejercida sobre un material y la elongación de este. Esta relación se presenta como F= -kx, en donde k es una constante de elongación, la cual posee el material. Experimentalmente, se comprobó esta relación, y se concluye que a mayor fuera ejercida sobre el material mayor será su elongación, cumpliendo con una relación directa de proporcionalidad. Esta relación se puede evidenciar en la grafica de F vs x anteriormente dada en el análisis.

Por medio de una regresión lineal se puede encontrar la relación entre F y x, expresado en la función F(x), y como es bien conocido, se encontrará una función lineal de tipo: mx+b, en donde m (pendiente) será la constante de elongación k.

Se cumplen con los objetivos de este laboratorio, al demostrar y comprobar la relación funcional entre la fuerza aplicada y la elongación por medio de una regresión y de datos experimentales, y además se logró encontrar la constante de elongación k del material utilizado por medio de un proceso matemático-estadístico (regresión lineal) en donde se encuentra m (pendiente), la cual expresa la constante de elongación del material.

Bibliografía

Serway, R., y Beichner R. “Física”. Quinta edición. McGraw -Hill .Vol. 1,

Sears, F. W. et al. (2004). “Física Universitaria”. Undécima edición. Pearson y

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