ALARGAMIENTO DE UN MUELLE

(Ley de Hooke)

FUNDAMENTO TEÓRICO

Los cuerpos se deforman bajo la acción de las fuerzas. La fuerza es todo aquello capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de producirle una deformación. La unidad de fuerza en el sistema internacional (SI) es el newton (N).

Cada material responde de una manera diferente a la acción de las fuerzas:

-         Rígidos. No se les modifica la forma cuando actúa sobre ellos una fuerza.

-         Plásticos. Al cesar la fuerza que los deforma, los materiales no recuperan la forma primitiva i quedan deformados permanentemente.

-         Elásticos. Los materiales recuperan la forma original cuando deja de actuarles la fuerza que los deforma.

Robert Hooke (1676) descubrió y estableció la ley que se utiliza para definir las propiedades elásticas de un cuerpo. Observó que había un aumento de la longitud del cuerpo, que era proporcional a la fuerza aplicada.

Un dinamómetro contiene un muelle en su interior, que es un cuerpo elástico, y por ello nos sirve para medir fuerzas. La deformación que experimenta un muelle (dinamómetro) al ejercer sobre él una cierta fuerza F es directamente proporcional a la magnitud de dicha fuerza (por lo tanto, también el peso).

F = K (l)

siendo K una constante que depende de cada muelle  y L, su alargamiento.

ACTIVIDAD 1

Objetivo: Comprobar la Ley de Hooke. Estudiar la relación existente entre  la masa y las fuerzas y la masa y el alargamiento de éste.

Materiales: cinta métrica, Barilla, Base, Pinza, Doble nuez, Portapesas, Juego de pesas, Regla graduada, Una nuez con un gancho, dinamómetro.

Procedimiento:

1. Realizar el montaje del dinamometro, base, barilla, nuez y regla graduada (o cinta metrica).

2. Colgar las siguientes masas en gramos (restando previamente la masa del portapesas): 2, 5, 10, 20, 50, 70, 80.

3. Hacer una tabla en la que representemos la masa (g), el alargamiento producido y la fuerza que indica el dinamómetro en N.

4. Representar en dos gráficas la relación masa-fuerza y masa- alargamiento.

Cuestiones y presentación de resultados:

1. ¿Cómo son las relaciones obtenidas, son directamente proporcionales, uniendo los puntos aparece una línea recta?

2. ¿Qué fuerza se obtendría en el muelle si pusiéramos una pesa de 30 g y otra de 60g?

3. Cuelga dos objetos (por ejemplo canicas) del dinamómetro, y a partir de la gráfica, deduce sus masas.