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• Ramon Ventura

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UNIVERSIDAD CATOLICA DE HONDURAS “NUESTRA SEÑORA REINA DE LA PAZ” CAMPUS JESUS SACRAMENTADO LABORATORIO DE FISICA I CATEDRATICO: ING. LEONARDO MEJIA

PRÁCTICA Ley de Hooke I. REFERENCIAS Consulte: Serway R.A., "Física", 4a edición (Mc Graw-Hill), capítulo 7, Trabajo realizado por una fuerza variable. Giancoli Douglas, C., "Física Hispanoamericana,), capítulo 6.

General",

Volumen

I,

(Prentice

Hall

II. OBJETIVOS Al finalizar esta práctica el estudiante será capaz de: 1. Determinar la constante elástica de un resorte helicoidal cilíndrico de espiras separadas mediante la aplicación de la Ley de Hooke. III. MATERIALES E INSTRUMENTOS ➢ Soporte. ➢ Resorte Helicoidal cilíndrico de espiras. ➢ Cinta Métrica. ➢ pesas.

IV. REVISIÓN DEL MARCO TEÓRICO a. ¿Cuál es el enunciado de la Ley de Hooke? b. Haga una representación gráfica de la fuerza aplicada a un resorte que obedece la ley de Hooke como función de la longitud l que adquiere y otra como función del estiramiento x que experimenta. c. ¿Cómo se define a energía mecánica de un sistema? d. ¿Cuáles son las condiciones para que la energía mecánica de un sistema se conserve?

VI. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PARTE I ➢ Mida la longitud del resorte y anotarlo en la tabla 1.1. ➢ Colocamos el soporte para las pesas y nos aseguramos que el marcador quede en cero. ➢ Con ayuda de una regla medimos la longitud del resorte y lo anotamos en la tabla 1.1 ➢ Agregamos un peso de 20 g al soporte y con ayuda de la regla del medimos el estiramiento del resorte, anotamos los resultados en 1.1. ➢ Seguimos agregando peso desde 30 hasta que se completen los medimos la longitud del resorte y anotamos los resultados en la 1.1. ➢ Encuentro los resultados de la fuerza aplicada al resorte y completo la Tabla 1.1.

soporte la tabla 100 g y tabla

Tabla 1.1 Masa g

vacío

soporte

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Fuerza Aplicada F=(Ms+M)*g Longitud del resorte (m)

CÁLCULOS Y ANALISIS ● Con ayuda de la Tabla 1.1 trace una gráfica de la fuerza aplicada al resorte y la longitud que alcanza. ● Calcule la constante elástica del resorte. ● Encuentre el trabajo que realiza el resorte. PARTE II Ingresar al siguiente enlace: http://salvadorhurtado.wikispaces.com/file/view/hookea.swf Podrá ver esta pantalla

● Ve colgando pesas en los muelles y completa la siguiente tabla para cada muelle:

M(g) F(N) muelle 1 Δl(m)

0 0 0

muelle 2 Δl (m)

0

muelle 2 Δl (m)

0

●

100 0.98 0.01 0.00 5 0.01 5

200 1.96 0.02 0.01

300 2.94 0.03 0.015

400 3.92 0.04 0.02

500 4.9 0.05 0.025

600 5.88 0.06 0.03

700 6.86 0.07 0.035

0.03

0.045

0.06

0.075

0.09

0.105

0.07

0.08

Representa los resultados en una gráfica (F frente a Δl) Grafico para muelle 1 8 7

f(x) = 98x - 0

6 5 4 3 2 1 0

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

Este grafico representa la fuerza del resorte del muelle 1 con respecto a la distancia de estiramiento en el resorte de acuerdo a cada una de las masas seleccionadas.

Grafico para muelle 2 8 7

f(x) = 196x - 0

6 5 4 3 2 1 0

0

0.01

0.01

0.02

0.02

0.03

0.03

0.04

0.04

Este grafico representa la fuerza del resorte del muelle 2 con respecto a la distancia de estiramiento en el resorte de acuerdo a cada una de las masas seleccionadas. Grafico para muelle 3 8 7

f(x) = 65.33x

6 5 4 3 2 1 0

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

Este grafico representa la fuerza del resorte del muelle 3 con respecto a la distancia de estiramiento en el resorte de acuerdo a cada una de las masas seleccionadas. ● Determina la constante elástica de cada muelle a partir de la pendiente de cada una de las rectas. Ecuación de muelle 1

Ecuación de muelle 2

Por lo tanto:

Por lo tanto:

y=98 x

k =98 n/m

y=196 x

k =196 n/ m

Ecuación de muelle 3

y=65.333 x +3E-15

Por lo tanto:

k =65.333 n/m

● ¿Qué conclusiones obtienes? 1. Con ayuda de la pendiente de la graficas de F vs I podemos encontrar de una manera precisa la constante elástica de dicho resorte.

2. La constante elástica es inversamente proporcional al estiramiento del resorte (ósea, entre mayor constante elástica menor estiramiento y viceversa).