Las ciencias físicas

Pre Informe De Laboratorio Física General Sesión 2

Heiner Mahecha Mera

Celular. 3202753123

Fijo. 5499677

Correo. astarothbelial@hotmail.com

Resumen

Este pre informe posee la información básica necesaria para realizar la sesión de laboratorio No 2 de Física General. Las temáticas tratadas son las de la segunda unidad en donde se encuentran: Ley de Hooke, Sistemas en equilibrio, Movimiento Armónico Simple, Sistema masa – Resorte, Leyes de Newton.

Introducción

Las ciencias físicas estudian las propiedades generales de la materia que son percibidas por el hombre a través de los sentidos. Esto es, lo que se capta por medio de la vista, el oído, el tacto, el gusto o el olfato.

Esas propiedades generales pueden sufrir modificaciones, y esas modificaciones se llaman fenómenos.

Esos fenómenos físicos pueden ser de dos tipos: los que sólo transforman de modo pasajero el aspecto y las propiedades de los cuerpos y aquellos que los cambian o alteran de manera permanente.

Los fenómenos físicos del primer tipo dependen sólo de la naturaleza de los cuerpos, mientras que los segundos varían su naturaleza y se deben casi siempre a la acción recíproca de las sustancias que los componen, las cuales desaparecen como tales en esas reacciones para originar materias distintas dotadas de nuevas propiedades.

Las ciencias físicas se dividen, por lo tanto, en dos ramas: La física propiamente dicha y la química, que están íntimamente

relacionadas entre sí y tienden a fundirse en una Mecánica molecular, puesto que la Atomística moderna reduce el estudio de las propiedades de la materia al de las fuerzas y movimientos.

1. LEY DE HOOKE

Cuando un objeto de somete a fuerzas externas, sufre cambios de tamaño o de forma, o de ambos. Esos cambios dependen del arreglo de los átomos y su enlace en el material.

Cuando un peso jala y estira a otro y cuando se le quita este peso y regresa a su tamaño normal decimos que es un cuerpo elástico.

Elasticidad: Propiedad de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto, y el objeto regresa a su forma original cuando cesa la deformación.

Los materiales no deformables se les llaman inhelásticos (arcilla, plastilina y masa de repostería). El plomo también es inhelástico, porque se deforma con facilidad de manera permanente. Si se estira o se comprime más allá de cierta cantidad, ya no regresa a su estado original, y permanece deformado, a esto se le llama límite elástico.

*Cuando se tira o se estira de lago se dice que está en tensión (largas y delgadas).

*Cuando se aprieta o se comprime algo se dice que está en compresión (cortas y gruesas).

Elasticidad y resortes

La fuerza electromagnética básica a nivel molecular se pone de manifiesto en el momento de establecerse contacto entre dos cuerpos. La vida diaria está llena de fuerzas de contacto como por ejemplo cuerdas, resortes, objetos apoyados en superficies,

estructuras, etc. En todos los cuerpos sólidos existen fuerzas contrarias de atracción y repulsión, pero entre las propiedades más importantes de los materiales están sus características elásticas.

Si un cuerpo después de ser deformado por una fuerza, vuelve a su forma o tamaño original cuando deja de actuar la fuerza deformadora se dice que es un cuerpo elástico. Las fuerzas elásticas reaccionan contra la fuerza deformadora para mantener estable la estructura molecular del sólido

Hooke estableció la ley fundamental que relaciona la fuerza aplicada y la deformación producida. Para una deformación unidimensional, la Ley de Hooke se puede expresar matemáticamente así:

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La fuerza más pequeña que produce deformación se llama límite de elasticidad.

El límite de elasticidad es la máxima longitud que puede alargarse un cuerpo elástico sin que pierda sus características originales. Más allá del límite elástico las fuerzas no se pueden especificar mediante una función de energía potencial, porque las fuerzas dependen de muchos factores entre ellos el tipo de material.

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Fig. 1 Limite Elástico

Para fuerzas deformadoras que sobrepasan el límite de elasticidad no es aplicable la Ley de Hooke.

Por consiguiente, mientras la amplitud de la vibración sea suficientemente pequeña, esto es, mientras la deformación no exceda el límite elástico, las vibraciones mecánicas son idénticas a las de los osciladores armónicos.

La relación entre cada uno

de los tres tipos de esfuerzo (tensor-normal-tangencial) y sus correspondientes deformaciones desempeña una función importante en la rama de la física denominada teoría de elasticidad o su equivalente de ingeniería, resistencias de materiales. Si se dibuja una gráfica del esfuerzo en función de la correspondiente deformación, se encuentra que el diagrama resultante esfuerzo-deformación presenta formas diferentes dependiendo del tipo de material.

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Fig. 2 Deformación

El resorte

El resorte es un dispositivo fabricado con un material elástico, que experimenta una deformación significativa pero reversible cuando se le aplica una fuerza. Los resortes se utilizan para pesar objetos en las básculas de resorte o para almacenar energía mecánica, como en los relojes de cuerda. Los resortes también se emplean para absorber impactos y reducir vibraciones, como en los resortes de ballestas (donde se apoyan los ejes de las ruedas) empleados en las suspensiones de automóvil.

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Fig. 3 Montaje de la rueda

Sistemas de resortes

Los resortes se pueden configurar en sistemas en serie y paralelo.

Sistemas de resorte en serie

Cuando se

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