Universidad Nororiental privada.Gran Mariscal de AyacuchoNcleo Barcelona.Facultad de Ingeniera.Laboratorio de fsica I.

LEY DE HOOKE.

Prof.: Bachiller:Carmen Quijada. Anglica Freites C.I: 25.272.315 Jhoangelys Gmez Leoger Villamizar C.I: 24.947.403 Brandon Silva C.I: 26.257.756

Barcelona, enero de 2016

Objetivos Generales.

Al finalizar la prctica, el alumno conocer cuando un cuerpo se encuentre sometido a un estado simple de tensin. Ley de Hooke, propiedades mecnicas del material y mdulos de elasticidad, las caractersticas fundamentales del comportamiento de un resorte en espiral. Objetivo Especfico. Determinar la constante elstica de un resorte K y el mdulo de rapidez G del material del cual esta contrado.

Materiales Utilizados. Resortes Soportes magnticos Juegos de pesas Vernier Regla graduada o cinta mtrica.

Marco terico.Cuando un cuerpo se le aplica una fuerza, normalmente reacciona contra esa fuerza deformadora, dado que tiende a tener una forma establecida debido a su estructura molecular. Estas fuerzas suelen llamarse elsticas, y los cuerpos pueden ser clasificados segn su comportamiento frente a la deformacin. Muchos cuerpos pueden recuperar su forma al desaparecer la accin deformadora, a estos se les denomina cuerpos elsticos. Otros no pueden recuperar su forma despus de una deformacin y se les llaman inelsticos o plsticos. Evidentemente, un material elstico lo es hacia cierto punto: ms all de un cierto valor de fuerza deformadora, la estructura interna del material queda tan deteriorada que le es imposible recuperarse, encontr denominamos a este el lmite elstico, ms all del cual el cuerpo no recupera la forma, aun ms de un lmite de ruptura, ms all del cual se deteriora completamente la estructura del material, rompindose. Robert Hooke(1635-1703), fsico-matemtico, qumico y astrnomo ingls, quien primero demostr el comportamiento sencillo relativo a la elasticidad de un cuerpo.Hooke estableci la ley fundamental que relaciona la fuerza aplicada y la deformacin producida. Para una deformacin unidimensional, laLey de Hookese puede expresar matemticamente as:F= -k X Kes la constante de proporcionalidad o de elasticidad. es la deformacin, esto es, lo que se ha comprimido o estirado a partir del estado que no tiene deformacin. Se conoce tambin como el alargamiento de su posicin de equilibrio. es la fuerza resistente del slido. El signo (-) en la ecuacin se debe a la fuerza restauradora que tiene sentido contrario al desplazamiento. La fuerza se opone o se resiste a la deformacin. Las unidades son: Newton/metro (New/m) Libras/pies (Lb/p).La fuerza deformante es proporcional a la deformacin respectiva. La expresin general es. F= E x A x SL

E = Mdulo Elstico A = rea de la seccin transversal del elemento. S = Deformacin unitaria.

Tabla de datos.

MasasM(gr)Pesos (New)P= M x GResorte 1 s (cm.)Resorte 2e (cm.)Resorte 3S (cm.)

10.50,098 New0,4 cm1,4 cm0,1 cm

20.100,196 New0,7cm3 cm0,5 cm

3.150,294 New1,2 cm 4,6 cm1,10 cm

40.200,392 New1,6 cm 6,2 cm1,15 cm

50.250,49 New1,9 cm7,6 cm2,25 cm

TOTALES1,47 New5,8 cm22,8 cm5,1 cm

PROMEDIO0,294 New 1,16 cm4,56 cm 1,02 cm

Para el resorte 1:

Kp = 25,34 New/mR = 0,0122 m

D = 1,3x10-4 mN = 46

G = 64 x N x R3 x Kp / D4

G = 64 x 46 x (0,0122m)3 x 25,34 New/m (1,3x10-4 m)4

G = 4,75x1014 New/m2

Para el resorte 2:

Kp = 6,44 New/mR = 0,0115 m

D = 1x10-4 mN = 109

G = 64 x N x R3 x Kp / D4

G = 64 x 109 x (0,0115m)3 x 6,44 New/m (1x10-4 m)4

G = 6,83x1014 New/m2

Para el resorte 3:

Kp = 28,82 New/mR = 6,45x10-3 m

D = 1x10-4 mN = 170

G = 64 x N x R3 x Kp / D4

G = 64 x 170 x (6,45x10-3 m)3 x 28,82 New/m (1x10-4 m)4

G = 8,41x1014 New/m2

Responder las siguientes preguntas

1.- Hasta cundo se cumple la Ley de Hooke en los resortes utilizados en el laboratorio? Explique detalladamenteSe cumple hasta que la fuerza externa supere la capacidad elstica de los resortes. El alambre empieza a estirarse desproporcionadamente para una fuerza aplicada cuando llega al lmite de elasticidad del alambre. Cuando se supera este lmite, el alambre reduce su longitud al dejar de aplicar la fuerza, pero ya no recupera su longitud original.

2.- Qu Parmetro tiene mayor influencia en el clculo del Mdulo de Rigidez? Explique detalladamenteEl momento polar de inercia de la seccin del alambre es el parmetro de mayor influencia, ya que el momento de inercia desempea en la rotacin un papel equivalente al de la masa, y de esta a su vez depende la elasticidad del resorte.3.- En qu unidad debern expresarse las variables de la ecuacin para que el mdulo de rigidez se exprese en pascales?Se deberan de expresar en Newton sobre metros cuadrados