LABORATORIO LEY DE HOOKE

INDICEI.RESUMEN :2II.OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA:2III. FORMULAS DE TRABAJO:2IV. MATERIALES , EQUIPOS Y/O INSTRUMENTOS:3V. ANLISIS DE DATOS :3VI.CUESTIONARIO:4VII.CONCLUSIONES:6VIII.BIBLIOGRAFA :6IX.ANEXOS :6

LABORATORIO LEY DE HOOKE

I. RESUMEN :

En la experiencia buscamos verificar la ley de Hooke, calcular la constante de elasticidad, el caso en que olvidemos configurar el instrumento Xplorer GLX las posibles graficas que obtendramos y determinar el error porcentual.

II. OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA:

Verificar experimentalmente la ley de Hooke. Determinar la constante de elasticidad de un resorte aplicando dicha ley.

III. FORMULAS DE TRABAJO:Si estiramos una bandita elstica, doblamos un fleje, de acero o comprimimos un resorte con nuestras manos, sentiremos en cada uno de los casos una fuerza oponindose a nuestro movimiento, tanto mayor cuanto ms grande sea la deformacin provocada sobre el cuerpo, mas, si insistimos en la comprensin o estiramiento segn sea el caso, las fuerzas con las que el cuerpo se opone resultaran vencidas y la deformacin (o rotura) ser permanente.Aquellos cuerpos que manifiestan este tipo de fuerzas, se denominan cuerpos elsticos, y su comportamiento obedece a la llamada ley de Hooke.Supongamos que lo que tenemos es un resorte sujeto por uno de sus extremos, y tiramos por el otro cada vez con ms fuerza; en oposicin a nuestra fuerza F, aparecer otra F en sentido opuesto, ejercida por el resorte y llamada fuerza elstica recuperadora. Esta fuerza, propia del cuerpo, tiende a conservar la forma original; y equilibrada a F oponindose al estiramiento.Si aumentamos el valor de F en el mismo sentido en que la estamos aplicando, el resorte se estirara un x, el valor de F aumentara en consecuencia y se llegara a una nueva posicin de equilibrio. Se puede comprobar experimentalmente que, dentro de los lmites elsticos del resorte, los valores de las fuerzas elsticas recuperadoras son directamente proporcionales a los estiramientos x.Expresado ms rigurosamente: F=-Kx; siendo K una constante propia de cada cuerpo a la que llamamos constante de elasticidad.Supongamos que estiramos el resorte deformndolo una longitud x y nos detenemos all.Obviamente, para esa situacin de equilibrio la fuerza elstica recuperadora ser igual en modulo y direccin que la que nosotros realizamos. Si en esa situacin podemos medir la fuerza hecha, conoceremos el valor de la fuerza elstica producida en esa situacin.Repitiendo esto para distintos estiramientos y graficamos f=f(x) la funcin obtenida ser directa, y la pendiente de esa recta estar dada por la constante de elasticidad K.Verificaremos esto experimentalmente estirando un resorte y midiendo las fuerzas junto con las deformaciones

Grafica de la fuerza en funcin de la deformacin obtenida. La pendiente de la recta se corresponde con la constante de elasticidad del resorte

F

x

IV. MATERIALES , EQUIPOS Y/O INSTRUMENTOS:

3.1 INSTRUMENTOS Y/O EQUIPOS Xplorer GLXSensor de fuerza3.2 Materiales Resorte de expansin s Soporte Universal Regla metlica de 30 cm.

V. ANLISIS DE DATOS :1. Datos : Fuerza elstica Deformacin Ley de Hooke

2. Resultados : Deformacin (cm)Fuerza

00.4

20.6

40.9

61.2

81.4

101.6

3. Discusin de resultados : Aplicando la ley de Hooke : , , K=0,1 Determinamos que la constante de elasticidad es 0.1

VI. CUESTIONARIO:1. De acuerdo a lo obtenido; consideras que el comportamiento del resorte al ser deformado se ajusta a una funcin lineal?

El comportamiento del resorte al ser deformado se ajusta a una funcin lineal ya que la constante de elasticidad lo demuestra

2. Calcule el error porcentual con que obtuvo el valor de la constante de elasticidad . En base a ello ha resultado fiable la determinacin?IncertezaError cuadrtico medio

00.0000.00

20.1160.000.00

40.1230.002953,33E-1

60.1260.002767,54E-5

80.1270.002161,34E-4

100.1260.01216,84E-5

El error porcentual resulto fiable en la experiencia.

3. Determine la incerteza con que ha medido las longitudes y la que le corresponde a cada estiramiento ; Por qu no son iguales?incertezaError cuadrtico medio

00.0000.00

20.1160.000.00

40.1230.002953,33E-1

60.1260.002767,54E-5

80.1270.002161,34E-4

100.1260.01216,84E-5

4. Al introducir los valores en el Xplorer GLX se pide anotar el estiramiento a partir de un cero arbitrario y no el valor registrado en la regla metlica : en qu cambiara el grafico si se construyera el correspondiente a la fuerza en funcin de la longitud leda en la cinta mtrica? podra obtenerse el valor de la constante de elasticidad en ese nuevo grafico?

Se lograra obtener el valor de la constante de elasticidad con solo 2 puntos del grafico

5. Suponga que olvida al configurar el sensor , cambiar la opcin "empuje positivo " por "tiro positivo "en qu cambiara el grafico? podra encontrar el valor de la constante de elasticidad en l?

la funcin cambiaria y a su vez el grafico

el valor de la constante de elasticidad (tiro positivo)=

, , K=0,1

6. A comenzar a medir se le solicita que primero estire el resorte hasta que las espiras se separen un poco, y en esa condicin poner a cero el censor de fuerza midiendo desde all; puede explicar la razn de este proceder?Esto se realiz por que el resorte manifiesta fuerzas de cuerpos elsticos y su comportamiento obedece a la ley de Hooke, esto se realiz para sacar al resorte de un estado esttico a estirarlo, es as como se midi la fuerza ejercida, cada vez que estiramos ocurre que existe una fuerza contraria a dicha fuerza ejercida por el resorte.

7. El comportamiento del resorte obedece a la ley de Hooke dentro de ciertos lmites. Investigue que sucede si se excede ese lmite.

Ellmite elstico, tambin denominadolmite de elasticidad, es latensinmxima que unmaterial elastoplsticopuede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. Si se aplican tensiones superiores a este lmite, el material experimenta un comportamiento plsticodeformaciones permanentesy no recupera espontneamente su forma original al retirar las cargas. En general, un material sometido a tensiones inferiores a su lmite de elasticidad es deformado temporalmente de acuerdo con laley de Hooke. , establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elstico es directamente proporcional a la fuerza aplicada: Los materiales sometidos a tensiones superiores a su lmite de elasticidad tienen uncomportamiento plstico. Si las tensiones ejercidas continan aumentando el material alcanza su punto de fractura. El lmite elstico marca, por tanto, el paso del campo elstico a la zona de fluencia.

VII. CONCLUSIONES:

El grupo logro verificar experimentalmente la ley de Hooke y determinar la constante de elasticidad de un resorte aplicando dicha ley.

VIII. BIBLIOGRAFA :ALVARENGA, B. (1981). FISICA GENERAL. Mexico: Harla.KRUGLAK K, H. y. (1972). MATEMATICAS APLICADAS A LA CIENCIA Y TECNOLOGIA . Colombia: McGraw-Hill.MEINERS. (s.f.). LABORATORY PHYSICS . N.Y: John Wilwy &Sons .SERWAY, R. A. (1985). FISICA . Mexico : Interamericana .WILSON, J. D. (1984). FISICA CON APLICACIONES . Mexico: Interamericana.http://webphysics.davidson.edu/applets/animator4/demo_hook.html. Animacin acerca de la ley de Hooke (en ingls)http://www.mhhe.com/physsci/physical/jones/ol14-1.html. Simulacin interactiva que muestra el comportamiento de un resorte sometido a deformaciones (en ingls)http://ticat.ua.es/David-Harrison/index_spa.html. Paginas en espaol que contienen diversas simulaciones referidas a temas de fsica, entre ella hay una sencilla que ilustra la ley de Hooke.http://www.fisicareacreativa.com/guias/Hooke.pdf#search=%22ley%20de%20hooke%22. Apuntes en formato pdf con explicaciones sobre un trabajo practico aplicando la ley de Hooke (en castellano).IX. ANEXOS :

Materiales 1

Procedimiento 1

Empuje positivo 1