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Experiencia para obtener la Ley de Hooke
De Wikillerato
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Calibrado de un dinamómetro. | Calibrado de un dinamómetro. | ||
| - | Material: Pie, varilla, nuez y pinza (pinza con nuez), resorte, pesas, regla, papel mm. | + | '''Material:''' Pie, varilla, nuez y pinza (pinza con nuez), resorte, pesas, regla, papel mm. |
| - | Objetivo: | + | '''Objetivo:''' |
Se trata de obtener una ley demostrada empíricamente, mediante la relación que puede establecerse entre dos parámetros, fuerza y deformación de los cuerpos elásticos, hallando una ecuación en la que se relacionan de modo directamente proporcional. | Se trata de obtener una ley demostrada empíricamente, mediante la relación que puede establecerse entre dos parámetros, fuerza y deformación de los cuerpos elásticos, hallando una ecuación en la que se relacionan de modo directamente proporcional. | ||
| - | Aprendizaje del dibujo de gráficas. Dibujar la recta de regresión que nos permita calcular una constante de proporcionalidad | + | Aprendizaje del dibujo de gráficas. Dibujar la recta de regresión que nos permita calcular una constante de proporcionalidad |
| - | Método: | + | '''Método:''' |
En primer lugar suspenderemos una masa <math>m_o</math> de modo que esteremos seguros de que el resorte se encuentre perfectamente estirado y no queden espiras yuxtapuestas, mediremos la marca que, sobre la regla, marque el extremo inferior del resorte. | En primer lugar suspenderemos una masa <math>m_o</math> de modo que esteremos seguros de que el resorte se encuentre perfectamente estirado y no queden espiras yuxtapuestas, mediremos la marca que, sobre la regla, marque el extremo inferior del resorte. | ||
A esta medida la llamaremos <math>x_o</math>. Obtendremos pues dos medidas relacionadas entre sí: | A esta medida la llamaremos <math>x_o</math>. Obtendremos pues dos medidas relacionadas entre sí: | ||
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A continuación, se irán suspendiendo del extremo inferior del resorte diferentes masas y se irá construyendo la tabla de valores siguiente | A continuación, se irán suspendiendo del extremo inferior del resorte diferentes masas y se irá construyendo la tabla de valores siguiente | ||
| - | \begin{matrix} | + | <math>\begin{matrix} |
| - | + | &masa &longitud del resorte &alargamiento &peso &peso \div alargamiento \\ | |
| - | 1 &m &x & \Delta x=x - x_0 &mg &mg \div \Delta x | + | 1 &m &x & \Delta x=x - x_0 &mg &mg \div \Delta x \\ |
| - | \end{matrix} | + | 2 \\ |
| + | 3 \\ | ||
| + | \end{matrix}</math> | ||
| + | |||
| + | '''Construcción de gráficas''' | ||
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| + | Sobre una hoja de papel mm se representará <math>mg</math> en ordenadas y <math>\Delta x</math> en abcisas. | ||
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| + | Se obtendrán una serie de puntos que se encuentren más o menos alineados. | ||
| + | Se trazará la línea que contenga el mayor numero de esos puntos y, en el caso de que no contenga a todos, que deje igual número de puntos por encima que por debajo. A esta recta se le llama recta de regresión. Su pendiente, nos indica la razón de proporcionalidad entre fuerza y alargamiento, que es la constante de elasticidad del resorte, <math>k</math>. | ||
| + | |||
| + | [[Image:rectaregre_hooke.gif|recta de regresión]] | ||
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| + | <math>F- F_j / x-x_j</math>, es decir <math>\Delta F / \Delta x</math> este cociente, y, por lo tanto <math> F = - k \Delta x </math> | ||
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| + | '''Aplicaciones:''' | ||
| + | |||
| + | Calibrado de dinamómetros que nos permitirán medir fuerzas. | ||
| + | Amortiguadores de automóviles. | ||
| + | Resortes de los asientos. | ||
| + | Camas elásticas. | ||
| + | Elasticidad de la madera en las pértigas y tablones de trampolines. | ||
| + | Elasticidad de los materiales con que se fabrican las pelotas de los diferentes juegos deportivos. | ||
| + | Elasticidad de las vigas y cables de acero en los puentes. | ||
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| + | [[Categoría:Física|Hooke]] | ||
Revisión actual
Medida experimental de la Constante de elasticidad de un resorte. Calibrado de un dinamómetro.
Material: Pie, varilla, nuez y pinza (pinza con nuez), resorte, pesas, regla, papel mm.
Objetivo: Se trata de obtener una ley demostrada empíricamente, mediante la relación que puede establecerse entre dos parámetros, fuerza y deformación de los cuerpos elásticos, hallando una ecuación en la que se relacionan de modo directamente proporcional. Aprendizaje del dibujo de gráficas. Dibujar la recta de regresión que nos permita calcular una constante de proporcionalidad
Método:
En primer lugar suspenderemos una masa 
de modo que esteremos seguros de que el resorte se encuentre perfectamente estirado y no queden espiras yuxtapuestas, mediremos la marca que, sobre la regla, marque el extremo inferior del resorte.
A esta medida la llamaremos 
. Obtendremos pues dos medidas relacionadas entre sí:
[introducir datos] y 
[introducir datos]
A continuación, se irán suspendiendo del extremo inferior del resorte diferentes masas y se irá construyendo la tabla de valores siguiente
Construcción de gráficas
Sobre una hoja de papel mm se representará 
en ordenadas y 
en abcisas.
Se obtendrán una serie de puntos que se encuentren más o menos alineados.
Se trazará la línea que contenga el mayor numero de esos puntos y, en el caso de que no contenga a todos, que deje igual número de puntos por encima que por debajo. A esta recta se le llama recta de regresión. Su pendiente, nos indica la razón de proporcionalidad entre fuerza y alargamiento, que es la constante de elasticidad del resorte, 
.
, es decir 
este cociente, y, por lo tanto 
Aplicaciones:
Calibrado de dinamómetros que nos permitirán medir fuerzas. Amortiguadores de automóviles. Resortes de los asientos. Camas elásticas. Elasticidad de la madera en las pértigas y tablones de trampolines. Elasticidad de los materiales con que se fabrican las pelotas de los diferentes juegos deportivos. Elasticidad de las vigas y cables de acero en los puentes.
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