Ley de hooke, constante de elsticidad

1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA LA SALLE
DECIMO GRADO
DULMAR YESID PEREZ TORRADO FÍSICA
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LA FUERZA
Todo lo que nos rodea está afectado por alguna fuerza. Por ejemplo, la fuerza de la gravedad actúa en
todo instante sobre nuestro cuerpo, sobre nuestros objetos personales, sobre todo lo que está a nuestro
alrededor. Es importante identificar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. En ocasiones, las fuerzas
que actúan sobre un cuerpo se contrarrestan entre sí, dando la impresión de no estar presentes. En
estos casos se dice que las fuerzas se anulan entre sí.
Definición: Una fuerza es toda acción que puede variar el estado de reposo o de movimiento de
un cuerpo o bien, producir deformación sobre él.
Las fuerzas tienen orígenes muy distintos: la atracción de la Tierra, la fricción entre dos superficies, un
fenómeno electromagnético, la fuerza humana, la tensión de una cuerda, entre otras. Sobre todo cuerpo
u objeto, actúan simultáneamente varias fuerzas. La suma de las fuerzas que actúan sobre un objeto
recibe el nombre de fuerza neta.
Cuando la fuerza neta es cero o nula, el objeto se encuentra en equilibrio. Si la fuerza neta es distinta
de cero, no existe equilibrio y por consiguiente la velocidad del objeto cambia.
Las unidades de la fuerza
En el Sistema Internacional de Unidades la fuerza se mide en newtons (N). Un newton equivale a la
fuerza necesaria para sostener un cuerpo de 102 gramos en la Tierra. Por esta razón, se dice que una
fuerza de 1 N equivale a una fuerza de 102,0 gramos-fuerza (g-f), también equivale a la medida de la
fuerza que se debe ejercer sobre un kilogramo de masa, para ocasionar una aceleración de 1 m/s2 en
la Tierra. Dina = 1 gramo * cm /s2
; N= kg * m/s2
Ley de Hooke
Para determinar la intensidad de una fuerza aplicada
sobre un cuerpo, se utiliza un instrumento denominado
dinamómetro, que consiste en un resorte graduado que al
deformarse permite medir el valor de dicha fuerza.
Al calcular el cociente entre cada fuerza aplicada y el
respectivo alargamiento del resorte, se observa que el
valor obtenido es constante.
A partir de los datos de la tabla y de la gráfica se concluye que
la fuerza, F, es directamente proporcional con el
alargamiento, x, del resorte. Esta relación se expresa
como: F/x = k. donde k recibe el nombre de constante elástica del resorte.
La longitud de la deformación producida por una
fuerza es proporcional a la intensidad de dicha
fuerza.
Esta ley publicada por el físico inglés Robert Hooke
en el siglo XVII, se conoce como Ley de Hooke y su
expresión matemática es: F =k * x

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Problemas de la Ley de Hooke.
Ejercicio 04
Un muelle se alarga 30 cm cuando ejercemos sobre él una fuerza de 24 N. a) Calcula el valor de la
constante elástica del muelle.
b) Calcula el alargamiento del muelle al aplicar una fuerza de 60 N.
Ejercicio 05
Un muelle cuya constante elástica vale 150 N/m tiene una longitud de 35 cm cuando no se aplica
ninguna fuerza sobre él.
a) Calcula la fuerza que debe ejercerse sobre el muelle para que su longitud sea de 45 cm
b) la longitud del muelle cuando se aplica una fuerza de 63 N.
Sol.: 15 N; 77 cm
Ejercicio 06
Un muelle mide 8 cm cuando está en reposo. Al tirar de él con una fuerza de 2 N se observa que mide
90 mm. Calcula:
1. a) El valor de la constante del muelle.
2. b) La longitud del muelle si la fuerza que se ejerce es de 6 N.
Ejercicio 07
Sobre un dinamómetro de constante elástica k=200N/m se cuelga una masa m= 4kg . Calcular el
alargamiento
Ejercicio 08
Si cuando aplicamos a un determinado muelle una fuerza de 20 N le provocamos un alargamiento de
30 cm, calcula:
1. a) La fuerza que producirá un alargamiento de 20 cm.

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Sol.: 13,33N
Ejercicio 09
Un muelle alcanza una longitud de 35 cm si tiramos de él con una fuerza de
225 N Si tiramos con una fuerza de 420 N, la longitud es de 48 cm.
1. a) ¿Cuánto mide cuando no actúa ninguna fuerza?
2. b) ¿Cuál es el valor de la constante K del muelle?