Si graficas la extensión de un resorte vs. su masa,...
... ¿por qué la línea no pasa por el origen de coordenadas?
www.ciensacion.org | Los experimentos prácticos de Ciensación están publicados como Recursos Educativos Abiertos bajo la licencia internacional Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Si graficas la extensión de un resorte vs. su masa,...
... ¿por qué la línea no pasa por el origen de coordenadas?
La ley de Hooke
La mayoría de los autores de libros sienten la necesidad de simplificar las cosas, y en general eso es bueno. Cuando hablan de la ley de Hooke, les gusta representar la expansión versus la fuerza aplicada con una línea recta partiendo del origen. Pero si le preguntas a cualquier ingeniero, te dirá que raramente ha visto un resorte así. La mayoría de los resortes de tensión tienen una tensión inicial, es decir, debe aplicarse una fuerza mínima para que comiencen a expandirse linealmente.
En muchos resortes, la extensión es aproximadamente proporcional a la fuerza aplicada.
Esta linealidad está limitada a un determinado rango de fuerzas, que depende del diseño del resorte.
Visualizar resultados de mediciones e interpretar gráficos de forma crítica.
Los pesos calibrados son costosos, sobre todo si quieres que cada grupo de alumnos trabaje con un juego completo. Una buena alternativa y prácticamente sin costo es utilizar frascos con agua.
1. Mide la longitud de un resorte con diferentes pesos amarrados a él. Realiza un gráfico con los resultados obtenidos.
2. Si tu gráfico quedó diferente al del libro, ¿puedes explicar por qué sucedió eso?
(si es necesario)
¿Cómo varía la longitud del resorte con el aumento del peso?
› Aumenta de forma lineal.
¿Qué representa la inclinación de la línea recta que has dibujado a partir de las mediciones?
› La elasticidad del resorte.
¿Este comportamiento lineal se aplica con cualquier carga?
› No. Si se aplican fuerzas muy grandes, el resorte se daña; y con fuerzas muy pequeñas, no se puede observar la extensión del resorte.
La ley de Hooke, que establece que la extensión o compresión de un resorte cambia de forma lineal según la fuerza aplicada, es más una característica del diseño del resorte que una ley de la naturaleza. No todos los resortes fabricados pueden mostrar este comportamiento linear en un determinado rango de fuerzas.
A pesar de esas limitaciones, la ley de Hooke es un enfoque útil en el caso de materiales sólidos bajo deformaciones relativamente pequeñas, no solamente en mecánica, sino también en varios campos de la ciencia.