Investigando Física - Resortes y elasticidad
Resortes y elasticidad
Resortes

Al ejercer una fuerza en un objeto, ésta puede provocar un cambio en la forma del objeto. Este cambio se llama deformación. La magnitud de la deformación depende de la magnitud de la fuerza, la forma del objeto y el material del que está hecho el objeto.

Si el objeto vuelve a su forma original cuando se elimina la fuerza, se dice que el objeto es elástico. La mayoría de los objetos muestran algún grado de comportamiento elástico. Si la fuerza aumenta, la mayoría de los objetos dejan de ser elásticos y sufren un cambio permanente en su forma, esto se llama comportamiento plástico.

Esta lección estudia los efectos de la tensión aplicada a objetos sólidos y se investiga el estiramiento de un resorte, por lo que estudiarás el comportamiento elástico de un resorte y entenderás el concepto de la constante de resorte y el límite elástico.

En esta lección:

  • Explorarás los conceptos de elasticidad, plasticidad, esfuerzo y deformación de sólidos.
  • Estudiarás el comportamiento de un resorte y las características que tiene cuando se estira.
  • Estudiarás la ley de Hooke.
  • Calcularás la constante de resorte a partir de un gráfico.
  • Identificarás el módulo de Young de un sólido.
  • Investigarás el estiramiento y el comportamiento de un resorte.

Resortes y elasticidad
Presentación

Muchos objetos se deforman cuando se les aplica una fuerza y recobran su forma original en cuanto se retira la fuerza. La relación entre fuerza y extensión de un objeto elástico fue formulada por primera vez en el siglo XVII por Robert Hooke.

La elasticidad de un material, no la elasticidad de un objeto, se mide usando una propiedad diferente.
Esta propiedad está basada en la relación entre el estrés aplicado a un objeto y el estrés producido. También toma en cuenta las dimensiones del material examinado. Esta propiedad se conoce como el módulo de Young.

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Investigación de la constante de resorte
Masa suspendida de un resorte

Utilizarás un juego de masas, éstas se colgarán de un resorte y calcularás su constante de resorte. Conociendo las diferentes fuerzas ejercidas en el resorte y la extensión resultante de cada fuerza ejercida, podrás obtener la constante de resorte al trazar una gráfica de la fuerza respecto a la extensión y calculando la pendiente.


Medición de la constante de resorte para dos resortes en paralelo
Masa suspendida de dos resortes

Utilizarás un juego de masas, éstas se colgarán en dos resortes paralelos para calcular la constante de los dos resortes. Conociendo las diferentes fuerzas aplicadas a los resortes y las extensiones resultantes correspondientes, te será posible obtener la constante de los dos resortes al trazar una gráfica de la fuerza respecto a la extensión, y calculando la pendiente.

Evaluación y revisión

Responde las preguntas en esta evaluación y completa la revisión en tu cuaderno de trabajo.

Antes de terminar esta lección asegúrate de haber completado todas las actividades requeridas.