LEY UNIVERSAL DE HOOKE, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física

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LEY DE HOOKE

SAMUEL BAQUERO MORENO

LABORATORIO DE FÍSICA

PROFESOR: CESAR YAYA

LICEO Y PREESCOLAR TOMMY’S

BOGOTÁ 2020

INTRODUCCIÓN

La ley de Hooke demuestra los comportamientos elásticos de los resortes. La deformación de estos debe ser proporcional a la fuerza del objeto, sin sobrepasar los límites ya que desfiguraría al resorte definitivamente, dejándole incapaz de volver a su forma original. El desarrollo de este laboratorio permite demostrar la veracidad de esta ley, mediante el uso de dos resortes con diferentes magnitudes y 3 objetos de prueba.

MARCO CONCEPTUAL

¿QUÉ ES LA LEY DE HOOKE?

La Ley de elasticidad de Hooke, o simplemente Ley de Hooke, es el principio físico en torno a la conducta elástica de los sólidos. Fue formulada en 1660 por el científico británico Robert Hooke, contemporáneo del célebre Isaac Newton. 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, que 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”). La Ley de Hooke es sumamente importante en diversos campos, como en la física y el estudio de resortes elásticos (su demostración más frecuente). Es un precepto 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. La fórmula básica de la ley de Hooke es la siguiente: F = -k.x

Dónde: F es la fuerza deformante x es la longitud de la compresión o alargamiento k es la constante de proporcionalidad bautizada como constante de resorte , generalmente expresada en Newtons sobre metros (N/m). Para el cálculo de x son necesarias dos mediciones: la longitud inicial (L 0 ) y la final (Lf), para el cálculo de ΔL o la variación de longitud, es decir, la deformación. DeL o la variación de longitud, es decir, la deformación. De allí que la ley pueda ser también: F = -k. ΔL o la variación de longitud, es decir, la deformación. DeL Si al aplicar la fuerza, deformamos permanentemente el muelle decimos que hemos superado su límite de elasticidad. USOS DE LA LEY DE HOOKE La ley de Hooke es sumamente útil en todos aquellos campos en los que se requiere del conocimiento pleno de la capacidad elástica de los materiales. La ingeniería, la arquitectura y la construcción son las disciplinas en las que es usada más frecuentemente. Por ejemplo, esta ley permite predecir el efecto que el peso de los automóviles tendrá sobre un puente y sobre los materiales (como el metal) de los que está hecho. También permite calcular el comportamiento de un fuelle o un conjunto de resortes, dentro de alguna máquina específica o aparato industrial. La aplicación más conocida de la ley de Hooke es en la elaboración de los dinamómetros: aparatos que permiten medir escalarmente la fuerza, compuestos por un resorte y una escala.

Resorte pequeño Diferencia Cartuchera 52,8 cm - 3 = 49.8 cm – 0.498 m Celular (Motorola one) 25, 6 cm - 3 = 22.6 cm – 0.226 m Cuaderno (argollado pequeño) 32,7 cm - 3 = 29.7 cm – 0.297 m Resorte grande Diferencia Cartuchera 80.4 cm - 4.6 = 75.8 cm – 0.758 m Celular (Motorola one) 37,2 cm - 4.6 = 32.6 cm – 0.326 m Cuaderno (argollado pequeño) 48,8 cm - 4.6 = 44.2 cm – 0.442 m

5. Hallar la constante de elasticidad de los resortes K= m*g / x Resorte pequeño Elasticidad Cartuchera 0.4387 kg * 9.8 m/s^2 =^ 8.63 N 0.498 m Celular 0.1622 kg * 9.8 m/s^2 = 7.03 N 0.226 m Cuaderno 0.223 kg * 9.8 m/s^2 = 7.35 N 0.297 m Resorte grande Elasticidad

Cartuchera 0.4387 kg * 9.8 m/s^2 = 5.67 N 0.758 m Celular (Motorola one) 0.1622 kg * 9.8 m/s^2 = 4.87 N 0.326 m Cuaderno (argollado pequeño) 0.223 kg * 9.8 m/s^2 = 4.94 N 0.442 m CONCLUSIONES  El resorte pequeño no tiene tanta elasticidad como el resorte grande  El delta de x se aprendió a calcular, así como la constante de elasticidad de los dos resortes  La ley de Hooke trabaja en Newton, es decir, sus unidades son en metros y kilogramos