Cuando aplicas una
fuerza a un muelle, probablemente este se alargará. Si duplicas la fuerza, el
alargamiento también se duplicará. Esto es lo que se conoce como la ley de
Hooke.
La ley de Hooke establece que el alargamiento de un muelle es
directamente proporcional al módulo de la fuerza que se le aplique, siempre y cuando no se
deforme permanentemente dicho muelle.
F=k⋅ (x−x0)
Donde:
- F es el módulo de la fuerza que se aplica sobre
el muelle.
- k es la constante elástica del muelle, que
relaciona fuerza y alargamiento. Cuanto mayor es su valor más trabajo
costará estirar el muelle. Depende del muelle, de tal forma que cada uno
tendrá la suya propia.
- x0 es la longitud del muelle sin
aplicar la fuerza.
- x es la longitud del muelle con la fuerza
aplicada.
Si al aplicar la fuerza, deformamos permanentemente el muelle decimos
que hemos superado su límite
de elasticidad.
La
información que nos proporciona la ley de Hooke, es utilizada para construir
los dinamómetros, que son dispositivos capaces de medir fuerzas. De forma
básica, están formados por un cilindro transparente que contiene un muelle con
uno de sus lados unidos a la base del mismo y el otro a un gancho. Al aplicar
una fuerza al gancho el muelle estira. Dependiendo del alargamiento que sufra
podremos saber que fuerza se ha aplicado. ¿Pero cuánto?
Generalmente se incluye una flecha adherida al muelle. Donde apunte la
flecha se marca sobre el cilindro 0 N. Posteriormente se cuelga una masa de 100
gramos y nuevamente se vuelve a marcar pero esta vez con 1 N, repitiendo el
proceso con 200 gr (2 N), 300 gr (3N), etc.
Si tiramos ahora del gancho podremos saber que fuerza estamos aplicando.
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