¿Dónde se cumple la ley de Hooke?

Es una ley que establece la proporcionalidad de la fuerza resultante de un material elástico debido al alargamiento o compresión (de manera longitudinal). Se usa en muchas áreas de la ciencia tal como la sismología, la acústica, la arquitectura, más que nada todo aquello que pueda tener oscilaciones.

La aplicación más conocida de la ley de Hooke es la elaboración de los dinamómetros: aparatos compuestos por un resorte y una escala que permiten medir escalarmente fuerzas.

La ley de Hooke* da cuenta de la relación que existe entre la fuerza que se aplica a un cuerpo y la deformación que en él se produce. Esta ley es válida cuando las deformaciones son pequeñas y el cuerpo vuelve a su estado original una vez que se deja de aplicar la fuerza.

Esta ley 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. Robert Hooke (1635-17039, estudió, entre otras cosas, el resorte. Su ley permite asociar una constante a cada resorte.

268) la ley de Hooke se puede aplicar a cualquier deformación elástica: “siempre que no se exceda el límite elástico, una deformación elástica es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza aplicada por unidad de área (esfuerzo)”.

Esta ley describe fenómenos de tipo elástico, como el que se origina cuando una fuerza externa se aplica a un resorte. La ley establece que “La fuerza que devuelve un resorte a su posición de equilibrio es proporcional al valor de la distancia que se desplaza de esa posición”.

Esta ley nos dice que la deformación del cuerpo es proporcional a la fuerza que aplicamos. Así, por ejemplo, si al colgar de un muelle una masa de 1 kg éste se alarga 5 cm, entonces sabemos que si le colgamos 2 kg se estirará 10 cm (al doble de fuerza, el doble de alargamiento).

Para medir la constante k, medimos la deformación x cuando aplicamos distintos valores de la fuerza F. se representan los datos "experimentales" y la recta F=k·x. La pendiente de la recta nos proporciona la medida de la constante elástica k del muelle en N/m.

2.2 LEY DE HOOKE.

Experimentalmente se comprueba que los desplazamientos de un punto A de un cuerpo elástico por efecto de una fuerza P que crece gradualmente, crecen – hasta cierto límite – proporcionalmente con el valor de la fuerza (fig. 2.1 a) y b). Pasado este límite las deformaciones crecen más deprisa que P.

-Una vez calculado el peso, según la ecuación P=m*g, debes dividirlo por g=9,8m/s2 para hallar la masa. La obtendrás en kg.

Resortes sin masa que obedecen la ley de Hooke. d es la longitud que el resorte esta estirado o comprimido. Es positiva si el resorte esta estirado y negativa si esta comprimido.

Esta ley se formula así: F = ˗k.x donde F es la fuerza, x la longitud de la comprensión o alargamiento, y k una constante de proporcionalidad (constante de resorte) expresada en Newtons sobre metros (N/m).

Los resortes y las gomas elásticas son buenos ejemplos de objetos que cumplen la ley de Hooke, aunque también lo son las cabillas de acero que forman parte de un puen- te, entre otros ejemplos.

- ¿Qué cuerpos son deformados por las masas? Los muelles.

La constante de resorte k siempre es positiva e indica la fuerza (positiva o negativa) requerida para producir una deflexión unitaria (alargamiento o reducción de la longitud) en el resorte.

Ley de Hooke y el fenómeno de movimiento armónico simple ayuda en la comprensión de la física asociada con los objetos elásticos. Ley de Hooke implica que para deformar un objeto elástico, como un tirachinas, una fuerza debe aplicarse para superar la fuerza de restauración ejercida por ese objeto.

La ley de Hooke establece que el alargamiento de un muelle o resorte es directamente proporcional a la fuerza que hacemos, es decir, cuanta más fuerza más alargamiento.

La deformación unitaria generada por un esfuerzo normal puede calcularse de acuerdo a la ley de Hooke siempre y cuando la deformación no sobrepase el límite elástico. La deformación ya sea a tensión o a compresión de un esfuerzo normal siempre se genera de forma axial al área transversal del objeto.

FUERZAS ELÁSTICAS O RESTAURADORAS

Cuando se aplica una fuerza externa sobre un material elástico, este opone una fuerza de igual magnitud, pero en sentido contrario a la deformación. A esta fuerza, que depende de las propiedades elásticas del material, se le denomina fuerza elástica o fuerza restauradora.

La fuerza restauradora corresponde a la fuerza que opone el resorte y que tiene igual magnitud y dirección que la fuerza externa, pero sentido opuesto, razón por la cual se le asigna un signo negativo.

El límite elástico, también denominado límite de elasticidad, es la tensión máxima que un material elástico puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. Si se aplican sobre el material fuerzas superiores a su límite de elasticidad, no recupera su forma original cuando dejan de aplicarse fuerzas sobre él.

Fórmula para calcular la fuerza del resorte

La fórmula física F=-R*S se usa para calcular la fuerza del resorte, donde: F = fuerza del resorte N R = tasa de resorte. S = distancia del resorte.

En los cuerpos elásticos, como un resorte o un muelle, se cumple que la deformación producida es proporcional a la fuerza que los deforma. Esto quiere decir que si la fuerza aumenta, la deformación también aumenta; y al contrario. La ley que expresa esta propiedad se denomina ley de Hooke.

Un resorte tiene una rigidez de 60 y se le aplica una fuerza de 6N, lo cual da como resultado un alargamiento de 0.100 m.

El estiramiento muscular es una fuerza longitudinal aplicada sobre las fibras musculares, los tendones y las fascias, en sentido opuesto a la contracción del músculo, reduciendo la tensión muscular y elongando y elastificando el sistema músculo-tendón-caja articular.

Segunda Ley de Newton o ley fundamental de la dinámica

Esta ley plantea que la fuerza neta aplicada sobre un objeto es directamente proporcional a la aceleración que este adquiere en su trayectoria.