Ley de hooke

Vista previa del material en texto

Ley de Hooke 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Practica 3 
 
Espinal Leaños Roberto Adrian 
 
Experimento teórico y practico 
 
Objetivo: El objetivo de la práctica consiste en demostrar y comparar el límite 
elástico de tres resortes diferentes, dos de metal y uno de plástico. 
Fundamentos Teóricos: La ley de Hooke es un principio fundamental de la 
física que describe el comportamiento de los materiales elásticos. La ley establece 
que la deformación de un material elástico es proporcional a la fuerza que se le 
1aplica. Matemáticamente, la ley de Hooke se expresa como la ecuación 𝐹 = −𝑘𝑥, 
donde F es la fuerza aplicada al material, x es la deformación sufrida por el 
material y k es una constante conocida como la constante elástica del material. 
Esta constante representa la rigidez del material y es una propiedad intrínseca del 
mismo. La ley de Hooke se aplica a los materiales que se deforman elásticamente, 
lo que significa que cuando se retira la fuerza aplicada, el material vuelve a su 
forma original sin sufrir deformaciones permanentes. La ley es válida en un rango 
limitado de deformaciones, conocido como el límite elástico del material. Si se 
supera este límite, el material sufrirá deformaciones permanentes e incluso puede 
fracturarse. 
 
Experimento: En el laboratorio de física, se llevó a cabo un experimento para 
comprobar la ley de Hooke. Para esto, se utilizaron dos resortes de metal y uno de 
plástico, un soporte universal, un flexómetro y pesas de diferentes tamaños. El 
primer paso fue colgar cada resorte en el soporte universal, asegurándonos de 
que estuvieran en posición vertical y que el soporte los sujetara correctamente. 
Luego, se procedió a colocar las pesas de diferentes tamaños en los extremos de 
cada resorte, midiendo su desplazamiento con el flexómetro. Los resultados 
obtenidos indicaron que los resortes de metal tenían una curva de elasticidad 
recta, es decir, su elongación era proporcional a la fuerza aplicada, cumpliendo así 
con la ley de Hooke. Por otro lado, el resorte de plástico presentó una curva de 
elasticidad curveada, indicando que su elongación no era proporcional a la fuerza 
aplicada, por lo que no cumplía con la ley de Hooke. En conclusión, el 
experimento confirmó que los resortes de metal cumplen con la ley de Hooke, 
mientras que el resorte de plástico no. Esto se debe a las propiedades elásticas de 
cada material, siendo los metales más resistentes y con menor deformación que el 
plástico. Este experimento nos permitió entender mejor la ley de Hooke y cómo se 
aplica en diferentes materiales. 
 
Discusión de Datos: 
 
Se presenta a continuación una tabla de datos con los resultados obtenidos en el 
experimento: 
 
Resorte metal1: 
Plástico: 
∆𝒙(𝒄𝒎) 𝒎(𝒈𝒓) 𝒎𝒈(𝑵) 
18.6 0 0 
19.5 100 0.981 
20.5 200 1.962 
22.0 500 4.905 
23.5 800 7.848 
24.5 1000 9.810 
 
Resorte metal 2: 
∆𝒙(𝒄𝒎) 𝒎(𝒈𝒓) 𝒎𝒈(𝑵) 
17.5 0 0 
18.5 100 0.981 
19.5 200 1.962 
21.0 300 2.943 
22.2 400 3.924 
23.5 500 4.906 
25.0 600 5.886 
26.0 700 6.867 
27.0 800 7.848 
 
 
 
 
 
 
 
 
∆𝒙(𝒄𝒎) 𝒎(𝒈𝒓) 𝒎𝒈 (𝑵) 
15.0 0 0 
19.5 50 0.405 
23.5 100 0.981 
31.3 200 1.962 
39.1 300 2.943 
47.0 400 3.943 
55.0 500 4.905 
65.5 600 5.886 
82.0 700 6.867 
Graficas del límite elástico: 
 
 
Resorte de plástico: 
 
 
Resortes de metal: 
16 18 20 22 24 26 28
0
2
4
6
8
 y
y
 (
m
g
)
x (cm)
 
 
 
 
 
 
10 20 30 40 50 60 70 80 90
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
 y
y
 (
m
g
)
x (cm)
18 19 20 21 22 23 24 25
0
2
4
6
8
10
 y
y
 (
m
g
)
x (cm)
Conclusiones: En conclusión, el experimento realizado en el laboratorio de 
física fue exitoso para comprobar la ley de Hooke. Los resultados obtenidos 
permitieron confirmar que los resortes de metal cumplen con esta ley al presentar 
una curva de elasticidad recta, mientras que el resorte de plástico no la cumple al 
mostrar una curva de elasticidad curveada. Estos resultados se explican por las 
propiedades elásticas de cada material, siendo los metales más resistentes y con 
menor deformación que el plástico. Este experimento nos enseñó la importancia 
de entender las propiedades de los materiales y cómo estas afectan su 
comportamiento ante una fuerza externa, permitiéndonos comprender mejor la ley 
de Hooke y su aplicación en diferentes situaciones. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bibliografía: 
-Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2005). Fundamentos de física (Vol. 1). México 
D.F.: Editorial Reverté. 
-"Física para Ciencias e Ingeniería" de Giancoli, Douglas C.