Practica Experimental Ley de Hooke

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PRACTICA EXPERIMENTAL LEY DE HOOKE

PRACTICA EXPERIMENTAL LEY DE HOOKE

Kelly Tatiana Arredondo Montoya, Paola Andrea Ramírez Giraldo, Sara González Alzate, Kelly Tatiana Arredondo Montoya, Paola Andrea Ramírez Giraldo, Sara González Alzate,

Katherin Garcés Montoya, Juan Camilo Vanegas

Katherin Garcés Montoya, Juan Camilo Vanegas ValenciaValencia

INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN

Un resorte tiene un comportamiento ideal cuando no posee masa ni resistencia al ser Un resorte tiene un comportamiento ideal cuando no posee masa ni resistencia al ser deformado, como

deformado, como cuando se cuando se estira y sestira y se e comprime volviendo a comprime volviendo a su posición su posición original, taloriginal, tal

como lo afirma la ley

como lo afirma la ley de Hooke: “Cuando se trata de deformar un sólido, de Hooke: “Cuando se trata de deformar un sólido, este se oponeeste se opone a la deformación, siempre que esta no

a la deformación, siempre que esta no sea demasiado grande”sea demasiado grande”..

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F=

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Fuerza a la que Fuerza a la que se somete el resorte para elongarlo una distancia determinadase somete el resorte para elongarlo una distancia determinada

K:

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Constante de la deformación. Se conoce también como el alargamiento de suConstante de la deformación. Se conoce también como el alargamiento de su posición en equilibrio

posición en equilibrio

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::

Vector unitario en la dirección de la Vector unitario en la dirección de la deformación.deformación.

EL SIGNO (-) =

EL SIGNO (-) =

se debe a la fuerza restauradora que tiene sentido contrario al se debe a la fuerza restauradora que tiene sentido contrario al  desplazamiento

desplazamiento

OBJETIVOS

OBJETIVOS

®® Establecer cual es la elongación que tiene el resorte con cada uno de los pesosEstablecer cual es la elongación que tiene el resorte con cada uno de los pesos y determinar cual es el adecuado para desarrollar la practica

y determinar cual es el adecuado para desarrollar la practica

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MATERIALES

MATERIALES

®® Un soporte universalUn soporte universal ®® Un resorte helicoidalUn resorte helicoidal

®® Porta pesas de Porta pesas de diferentes gramajesdiferentes gramajes ®® Una regla convencionalUna regla convencional

®® Balanza de tres brazosBalanza de tres brazos

PROCEDIMIENTO

PROCEDIMIENTO

Se comienza con la adecuación de cada uno de estos objetos, se toma la balanza de Se comienza con la adecuación de cada uno de estos objetos, se toma la balanza de tres brazos la cual fue utilizada para determinar el peso de los diferentes elementos tres brazos la cual fue utilizada para determinar el peso de los diferentes elementos con los cuales haríamos la deformación del resorte, esta se realizó por medio de unas con los cuales haríamos la deformación del resorte, esta se realizó por medio de unas pesas de las cuales tenían un gramaje de X, Y, Z. para poder hacer más uniforme la pesas de las cuales tenían un gramaje de X, Y, Z. para poder hacer más uniforme la prueba se necesitó de un soporte universal en el cual se colocó el resorte para realizar prueba se necesitó de un soporte universal en el cual se colocó el resorte para realizar su deformación o elongación, la cual fue medida con una regla convencional, luego se su deformación o elongación, la cual fue medida con una regla convencional, luego se procedió a notar los datos

procedió a notar los datos en el tablero.en el tablero.

FUNDAMENTO TEÓRICO

FUNDAMENTO TEÓRICO

El fundamento teórico con el

El fundamento teórico con el cual fue elaborado este artículo esta basado en un cual fue elaborado este artículo esta basado en un previoprevio estudio

estudio y en la ley plantey en la ley planteada por Robert Hookada por Robert Hooke, que no dice: El alare, que no dice: El alargamiento delgamiento del resorte es directamente proporcional a la fuerza que lo produce.

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Imagen 2

Imagen 2 (De los Ríos, 2009)(De los Ríos, 2009)

Es importante anotar que también se realizo un fundamento físico, matemático y Es importante anotar que también se realizo un fundamento físico, matemático y metodológico.

metodológico.

®® FUNDAMENTO FÍSICO:FUNDAMENTO FÍSICO: La magnitud de la fuerza ejercida por un resorte que seLa magnitud de la fuerza ejercida por un resorte que se ha estirado desde su posición de reposo X

ha estirado desde su posición de reposo X00 a una posición X. La posición dea una posición X. La posición de referencia X

referencia X00 para el cambio en la longitud de un resorte es arbitraria. Lapara el cambio en la longitud de un resorte es arbitraria. La

magnitud importante es la diferencia del desplazamiento o el cambio neto en magnitud importante es la diferencia del desplazamiento o el cambio neto en la longitud del resorte. También dado que el desplazamiento tiene posición la longitud del resorte. También dado que el desplazamiento tiene posición vertical, las X con frecuencia se remplazan por Y.

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Imagen 3

Imagen 3 (García)(García)

®® FUNDAMENTO MATEMÁTICO:FUNDAMENTO MATEMÁTICO: La regresión liLa regresión lineal utilizada eneal utilizada en la gráfica 4 n la gráfica 4 fuefue elaborada por medio de Microsoft Office Excel, por lo tanto el método usado elaborada por medio de Microsoft Office Excel, por lo tanto el método usado para encontrar las pendientes y puntos de corte fue el método de mínimos para encontrar las pendientes y puntos de corte fue el método de mínimos cuadrados. cuadrados. MASA ELONGACIÓN MASA ELONGACIÓN 44,7 g 44,7 g 5,55,5 107,2 g 107,2 g 19,519,5 147,3 g 147,3 g 27,527,5 295,2 g 295,2 g 58,858,8 y = 12,073x y = 12,073x R² = 0,8355 R² = 0,8355 00 10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70    M    M    a    a    s    s    a    a     (     (   g   g     )     )

Demostracción Ley de Hooke

Demostracción Ley de Hooke

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Existe una relación entre las variables presentadas y estas presentan un Existe una relación entre las variables presentadas y estas presentan un comportamiento de tipo lineal que nos presenta que:

comportamiento de tipo lineal que nos presenta que:           donde X y Y sedonde X y Y se

presentan como variables importantes para medir. M

presentan como variables importantes para medir. M y B nos y B nos representan la pendienterepresentan la pendiente de la línea recta. Volviendo a la relación mencionada esta se da cuando, M es de la línea recta. Volviendo a la relación mencionada esta se da cuando, M es interpretada

interpretada como la sensibilidad decomo la sensibilidad del sistema al realil sistema al realizar variaciones en x, y zar variaciones en x, y B se veB se ve reflejada en Y, cuando X es

reflejada en Y, cuando X es cero.cero.

Análisis de RESULTADOS:

Análisis de RESULTADOS:

Algunos errores o posibles fuentes de error: Algunos errores o posibles fuentes de error:

Errores de medición: Por la imperfección de los materiales utilizados en Errores de medición: Por la imperfección de los materiales utilizados en el experimento, entre ellos la regla, es posible que haya cierta el experimento, entre ellos la regla, es posible que haya cierta inexactitud en los valores o mediciones, debido a las estimaciones inexactitud en los valores o mediciones, debido a las estimaciones visuales.

visuales.

Por otro lado, la balanza en la que se pesaron los pesas utilizados, tiene Por otro lado, la balanza en la que se pesaron los pesas utilizados, tiene una fuente de error debido a

una fuente de error debido a la precisión que esta presenta.la precisión que esta presenta.

RECOMENDACIONES

RECOMENDACIONES

Para que se lleve a cabo una buena ejecución de esta experiencia, se deben tener en Para que se lleve a cabo una buena ejecución de esta experiencia, se deben tener en cuenta algunas pautas o recomendaciones, que nos facilitaran la realización de la cuenta algunas pautas o recomendaciones, que nos facilitaran la realización de la práctica experimental. Primero que todo, debemos tener en cuenta que la bascula práctica experimental. Primero que todo, debemos tener en cuenta que la bascula debe estar bien calibrada, ya que es necesario saber el peso exacto de cada elemento, debe estar bien calibrada, ya que es necesario saber el peso exacto de cada elemento, pues si este es erróneo corremos el riesgo de que la actividad falle. Seguidamente pues si este es erróneo corremos el riesgo de que la actividad falle. Seguidamente debemos comprobar que el resorte este en su estado natural, por tanto su límite debemos comprobar que el resorte este en su estado natural, por tanto su límite elástico no debe haber sido excedido pues en estos casos no aplica la Ley

elástico no debe haber sido excedido pues en estos casos no aplica la Ley de Hooke. Esde Hooke. Es muy importante tomar con mucha precisión cada uno de los datos que se obtengan, muy importante tomar con mucha precisión cada uno de los datos que se obtengan,

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®® Araya, X. (19 de JUNIO de 2009Araya, X. (19 de JUNIO de 2009).). SCRIBDSCRIBD.. Recuperado el 22 de MAYO de 2012,Recuperado el 22 de MAYO de 2012, de

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Newton-experimento-en-Laboratorio

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fisica11mariaavila.blogspot.com/2009/04/tipos-de-fuerza_09.html&doc

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