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LEY DE HOOKE Daniela González 1Cristian Vargas 1 1

Estudiante del programa de Farmacia semestre N° 2, Grupo 4 2 Henry Nuñez * [email protected]

Práctica realizada el 25/07/2020; Informe entregado el 13/08/2020 ________________________________________________________________________________________

Resumen Para la realización de la práctica se utilizó una plataforma vía web suministrada por el docente, plataforma perteneciente a la universidad colorado de los Estados Unidos, la cual simula una series de datos que nos ayudarán a corroborar con la ley de Hooke. La experiencia se divide en dos partes, la primera consistió en llenar la tabla 1 y 2, en donde se utilizó un resorte y se identificó 3 columnas, columna de fuerza, desplazamiento, y la constante de elasticidad del resorte K 1 para la tabla 1, y K 2 para la tabla 2. En la segunda parte de experiencia se procede a llenar la tabla 3 y 4 utilizando las mismas constantes k1 y k2 utilizando dos resortes (serie K S ) y (paralelo K P ) llenando así las mismas columnas de la tabla 1 y2 fuerza, desplazamiento pero con las constante K S y K P , y así se procedió a graficar cada tabla y se halló errores porcentuales para así poder comprobar que se cumple la ley de hooke. Palabras claves: de Hooke, fuerza, desplazamientos, constantes, fuerza aplicada. Abstract To carry out the practice, a web platform provided by the teacher was used, a platform belonging to the Colorado University of the United States, which simulates a series of data that will help us to corroborate with Hooke's law. The experience is divided into two parts; the first consisted of filling in table 1 and 2, where a spring was used and 3 columns were identified, column of force, displacement, and the spring constant of spring K 1 for table 1, and K 2 for table 2. In the second part of the experience, we proceed to fill in table 3 and 4 using the same constants K 1 and K 2 using two springs (series K S ) and (parallel K P ), thus filling in the same columns of table 1 y 2 force, displacement but with the constants K_S and K_P, and thus each table was graphed and percentage errors were found in order to verify that hooke's law is fulfilled. Keywords: de Hooke, force, displacements, constants, applied force. © 2020 Laboratorio de Física. Todos los derechos reservados.

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1. INTRODUCCION Para poder comprender la ley de hooke, es necesario también tener en cuenta el concepto de elasticidad. La elasticidad es la propiedad de un material que le hace recuperar su tamaño y forma original después de ser comprimido o estirado por una fuerza externa. Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo.En algunos materiales como es el caso del resorte, la deformación es directamente proporcional a la fuerza aplicada, esta relación es la que conocemos como la ley de hooke [1]. Cuando un objeto es sometido a fuerzas externas, sufre deformaciones. Aplicando un peso y estirando, al quitar ese peso el cuerpo volver al tamaño original, por lo que se dice que éste es un cuerpo elástico [2]. La ley Hooke afirma que la deformación elástica que sufre un cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación, siempre y cuando no se sobrepase el límite de elasticidad (Es el punto en el que este perderá su capacidad elástica y se deformaría de manera permanente y en dicho caso no sería válida la ley de hooke). El objeto de esta práctica es corroborar la ley de hooke a partir de una plataforma virtual. En el siglo XVII, al estudiar los resortes y la elasticidad, el físico Robert Hooke observó que para muchos materiales la curva de esfuerzo vs. Deformación tiene una región lineal. Dentro de ciertos límites, la fuerza requerida para estirar un objeto elástico, como un resorte de metal, es directamente proporcional a la extensión del resorte. A esto se le conoce como la ley de Hooke, y comúnmente la escribimos así: F=−K . ∆ X Donde F es la fuerza, ∆x la longitud de la extensión o compresión, según el caso, y k es una constante de proporcionalidad conocida como constante de resorte, que generalmente está en N/m [3]. Aunque aquí no hemos

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establecido explícitamente la dirección de la fuerza, habitualmente se le pone un signo negativo. Esto es para indicar que la fuerza de restauración debida al resorte está en dirección opuesta a la fuerza que causó el desplazamiento. Jalar un resorte hacia abajo hará que se estire hacia abajo, lo que a su vez resultará en una fuerza hacia arriba debida al resorte [3].

La velocidad se mide en metros por segundo, cambia de manera constante debido a la aceleración y está dada por la expresión: V=Vo+a⋅∆t Dónde: Voes la velocidad inicial, a es la aceleración que tiene el cuerpo y∆t es el intervalo 3

de tiempo en el que se estudia el movimiento. La posición se mide en metros y está dada por la siguiente expresión: X=Xo+Vo∆t+ 1 2 a∆t 2

(2) Y si consideramos el eje vertical, se da la siguiente expresión: 4

Y=Yo+Vo∆t+ 1 2 a∆t 2

Dónde: Xo/Yo es las posición inicial, Voes la velocidad inicial, a es la aceleración y ∆t es la variación de tiempo en el que se estudia el movimiento. La aceleración se mide en metros por segundo al 5

cuadrado y permanece constante y distinta de cero: a=cte. Cuando: a>0.- la velocidad aumenta su valor y se dice que el cuerpo está acelerando y a0.- la velocidad aumenta su valor y se dice que el cuerpo está acelerando y 11

a...