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Práctica 1. Ley de Hooke
Unidad I. Carga, Esfuerzo y deformación
Objetivo general: El alumno determinará los esfuerzos y deformaciones existentes en la
maquinaria industrial, utilizando los cálculos de: tensión, compresión, torsión y flexión, para su
consideración en el plan de mantenimiento.
Objetivo especifico:
Describir los conceptos de elasticidad, punto de cedencia y deformación dúctil y frágil.
Demostrar la Ley de Hooke, módulo elástico y razón de Poisson (constante elástica) en un caso
práctico.
Competencias a desarrollar.
Saber: Describir los conceptos de esfuerzo y deformación.
Describir los conceptos de elasticidad, punto de cedencia y deformación dúctil y frágil.
Explicar la Ley de Hooke: módulo elástico, razón de Poisson.
Saber Hacer: Resolver problemas utilizando la relación esfuerzo y deformación.
Determinar el comportamiento dúctil y frágil aplicado a materiales.
Demostrar la Ley de Hooke, módulo elástico y razón de Poisson en un caso práctico.
Ser: Trabajo en equipo Liderazgo
Ética
Responsabilidad
Analítico
Observador
Proactivo.
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Introducción
El salto de un Bungee utiliza una correa elástica larga que se estira hasta alcanzar una longitud
máxima que es proporcional al peso de la persona que salta. La elasticidad de la correa
determina la amplitud resultante de las vibraciones. Sin el límite elástico de la correa se
excede, la cuerda se rompe.
Con la práctica del diagrama deformación se podrá demostrar los conceptos de elasticidad,
limite elástico, esfuerzo, deformación y limite de ruptura en un material elastico.
Además de encontrar la constante de proporcionalidad K que variara de acuerdo al tipo de
material y recibe el nombre de constante elástica.
Recordando también que la ley de hooke no se limita al caso de resortes en espiral; de hecho,
se aplica a la deformación de todos los cuerpos elásticos.
Desarrollo:
En 1660 Robert Hooke formuló la ley que lleva su nombre y que describe cómo un cuerpo elástico
se estira de forma proporcional a la fuerza que se ejerce sobre él, es decir, el alargamiento es
proporcional a la masa colgada. Lo que dio lugar a la invención del resorte helicoidal o muelle.
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Esquema de la práctica
Materiales y gráfico:
• Un soporte.
• Una base resistente
• Varias masas de 50, 100, 200 g,
• Una regla graduada en milímetros
Procedimiento
El primer paso será calibrar la regla a ocm antes de colgar la masa
Colgamos diferentes masas y anotamos los resultados:
MedidasMasa en gramos
0 50 100 150
Longitud en mm.
O cm 208 416 624
Lo que observamos es que el muelle o resorte, sufre una oscilación vertical, es decir, rebota hasta
que se detiene, ya que, según la ley de Hooke, el resorte trata de retomar su punto de equilibrio.
Esto se produce porque sobre él actúan unas fuerzas llamadas: Fuerzas Restauradoras, con el fín
de llevar al resorte a su estado de equilibrio. Apreciamos también, que el muelle ha sufrido una
prolongación debido a la fuerza gravitatoria que atrae al resorte y a la masa sujeta al extremo de
éste.
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Representación gráfica
Para poder acabar el estudio y averiguar si se cumple o no la Ley de Hooke, deberemos
representar la variación de la longitud en función de la fuerza producida por la masa colgada. Si al
representar los datos aparece una recta entonces podremos decir que hay una relación de
proporcionalidad directa entre el alargamiento y la masa colgada.
Antes de representar la gráfica, averiguaremos el valor de los puntos. En el eje vertical (y)
tendremos el valor de la longitud del resorte y en eje horizontal (x) tendremos el valor de la fuerza
aplicada que será la resultante de multiplicar la masa por la aceleración de la gravedad, según la
expresión:
El valor de los puntos y la representación vienen incluidos en la siguiente gráfica: