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Fisica Ley de Hooke

1. FÍSICA “Ley de Hooke”

2. “Ley de Hooke” (Ley de la elasticidad)

3. En 1676, Robert Hooke descubrió y estableció la ley que lleva su nombre, que se utiliza para definir las propiedades elásticas de un cuerpo. (1635 - 1703) Físico y astrónomo inglés.

4. La ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, es originalmente formulada para casos de estiramiento longitudinal, establece que la deformación de un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada F. F: Fuerza de recuperación elástica (N). k: constante del resorte (N/m). X: deformación (x= L f - L o ) (m).

5. ¿ Qué es el dinamómetro ? Es un instrumento utilizado para medir la intensidad de las fuerzas que se basa en la ley de Hooke. Consiste en un tubo en cuyo interior se encuentra un muelle elástico. El valor de la fuerza se lee en una escala graduada incorporada al aparato.

6. En (b), el bloque se jala hacia la derecha y el resorte jala el bloque hacia la izquierda debido a que esta fuerza actúa para restablecer el estado de reposo. La figura siguiente muestra un resorte en su estado de reposo (a), esto es, sin compresión o extensión. Uno de los extremos está fijo, y tiene un cuerpo unido en el extremo libre. Si el resorte se comprime al empujar el bloque hacia la izquierda como en (c), la fuerza del resorte empuja hacia la derecha.

7. Si x es positivo, Fx es negativa debido a que la fuerza actúa hacia la izquierda. Si x es negativa, Fx será positiva. Note que la fuerza del resorte es una fuerza variable ya que es una función de x.

8. La elasticidad es la propiedad física en la que los objetos son capaces de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto. ¿Qué es la elasticidad? El objeto tiene la capacidad de regresar a su forma original cuando cesa la deformación.

9. Límite elástico También denominado límite de elasticidad es la tensión máxima que un material elástico puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. Si se aplican tensiones superiores a este límite, el material experimenta deformaciones permanentes y no recupera su forma original al retirar las cargas.

10. Ley de Hooke para los resortes Conforme el resorte está estirado (o comprimido) cada vez más, la fuerza de restauración del resorte se hace más grande y es necesario aplicar una fuerza mayor.

11. ¿Qué es un resorte? El resorte es un dispositivo fabricado con un material elástico, que experimenta una deformación significativa pero reversible cuando se le aplica una fuerza. Los resortes se utilizan para pesar objetos en las básculas de resorte o para almacenar energía mecánica, como en los relojes de cuerda.

12. En una báscula de resorte, por ejemplo, suele estar arrollado en forma de hélice, y su elongación (estiramiento) es proporcional a la fuerza aplicada. Estos resortes helicoidales reciben el nombre de muelles. La forma de los resortes depende de su uso

13. Sistemas de resortes Los resortes se pueden configurar en: Sistemas en serie Sistemas en paralelo.

14. Sistemas de resorte en serie Cuando se dispone los resortes uno a continuación del otro. Para determinar la constante elástica equivalente (keq) se define de la siguiente manera:

15. Sistema de resortes en paralelo Cuando los resortes tienen un punto común de conexión. Para determinar la constante elástica equivalente ( keq ) se define de la siguiente manera:

16. Ejemplo El muelle de un dinamómetro se alarga 12 cm cuando aplicamos sobre él una fuerza de 18 N. Calcula el alargamiento del muelle al aplicar una fuerza de 24 N. Datos: X = 12 cm = 0,12 m  F = 18 N  

17. Calcula el alargamiento del muelle:  

18. Si a un resorte se le cuelga una masa de 200 gr y se deforma 15 cm, ¿cuál será el valor de su constante? Datos:    

19. Conclusión En resumen y como conclusión, la ley de Hooke es la base de todos los fenómenos elásticos, en particular de los resortes como lo vimos anteriormente, y sabemos que si algún material sobrepasa de su limite elástico este tenderá a su ruptura.

20. Bibliografía Bueche,F . y Hecth.E . ( 2007), Física general, Editorial McGraw-Hill Companies , Inc. Vallejo.I y Zambrano,J (2009), Física Vectorial I , Editorial Rodin.