1. Laboratorio N° 02: Fuerza elástica
I. Integrantes
N° Apellidos y nombres Grado y sección
1 Zuñiga Vasquez AyelenAlessandra 4to A
2 CastilloLázaroFabricioAdriano 4to A
3 Garcia MarínNataly Alexandra 4to A
4 Chapoñan Corder MauricioGerardo 4to A
5 Andrade MirandaTiana Leticia 4to A
6 AcevedoMontesinos SebastianLeonardo 4to A
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II. Introducción
La fuerza es una magnitud física vectorial que se utiliza para modificar el estado de un
sistema, es decir, para producir movimiento o detener el movimiento de un objeto.
Las leyes de la física están expresadas en forma matemática; uno de los
requisitos fundamentales de estas expresiones es que tengan la misma forma
para todos los observadores inerciales. Este requisito, conocido como invarianza
de forma o covarianza, se satisface cuando las ecuaciones se escriben en forma
tensorial. Los vectores son tensores de primer orden y por lo tanto una ecuación
escrita en forma vectorial satisface el requisito de invarianza de forma. Como
una aplicación en este trabajo se muestra cómo el uso de cuadrivectores en el
espacio-tiempo, conduce a una evidente manifestación de la unifi cación de los
campos eléctrico y magnético, mostrándolos como aspectos diferentes de una
entidad única: el campo electromagnético
Como un ejemplo sencillo tenemos el
problema de ubicar la posición fi nal de un objeto que se desplaza en un plano
una cierta distancia, digamos a 10 metros de un punto inicial. La posición fi nal
no queda determinada debido a que el objeto puede estar en cualquier
III. Objetivos
● Determinar la constante de rigidez de un resorte.
2. IV. Fundamento teórico
Sin consideramos una fuerza que actúa sobre un resorte, ver figura 01. El resorte sufre
una deformación, la cual esta definido por la ley de Hooke, como se muestra en la
ecuación 01.
Figura 01
La fuerza de fricción estática se puede calcular mediante la siguiente ecuación
𝐹⃗𝑒 = 𝑘𝑑 (1)
Siendo 𝑘: constante de rigidez de resorte y 𝑑: deformación del resorte.
En el equilibrio se cumple que
𝐹⃗𝑒 = 𝐹⃗𝑔
𝑘 =
𝑚𝑔
𝑑
(2)
Siendo 𝐹⃗𝑔, la fuerza de gravedad.
V. Recursos computacionales
Para la realización del experimento necesitamos los siguientes materiales
N°
01 Computador, Tablet con conexión a internet
VI. Procedimiento
Determinación de la constante de rigidez del resorte.
a) Ingresar al simulador a través del Link:
https://phet.colorado.edu/sims/html/masses-and-springs/latest/masses-and-
springs_es.html
b) Configurarel experimentocomose muestraenlafigura
3. c) Colocar la pesa de 50 kg, completar la tabla N° 01, usando la ecuación (2)
calculamos la constante de rigidez del resorte.
d) Repetir el procedimiento hasta completar la tabla 01.
Alongamiento
0.115m
0.23 m
0.58m
Masa (g) Peso (N) Constante de
rigidez del
resorte
50 0.49N 4.26N/m
100 0.98N 4.26N/m
250 2.45N 4.224N/m
Constante de rigidez
promedio
𝑘 =4.248
Tabla 01: Fuerza vs Fuerza de fricción
VII. Cuestionario
a) ¿Cuáles son las conclusiones de tu trabajo?
Con el presente trabajo se llega a la conclusión de que la aplicación de la física
en el ambiente que nos rodea es muy importante para poder determinar las
diferentes fuerzas que se aplican sobre un cuerpo o que actúan entre ellos, así
se pueden determinar valores que nos pueden ayudar a mejorar un trabajo
4. teniendo valores reales que nos permite realizar actividades sin
complicaciones y a la vez obteniendo resultados exitosos.
b) Con todo lo aprendido determine, ¿Cómo calculas la masa de la pesa rosada,
anaranjada y celeste?
Con los datos ya hallados solo es cuestión de reemplazar y convertir.
naranja=1.42308 N /9.8= 0.145
celeste=1.25316 N/9.8= 0.127
Rosada=0.050976 N/9.8=5.20
F=-k.x
c) ¿Cuál es la importancia de la fuerza elástica en la industria?
La importancia es que la fuerza elástica es un requisito indispensable ya que si
a una máquina o objeto no le imprimimos fuerza alguna, permanecerá quieta,
almacenada, por lo que es necesario forzarla con una compresión capaz de
generar la transformación hacia energía cinética, útil para poner en
funcionamiento algún dispositivo o aparato.
