MEDIDA DE LA CONSTANTE DE ELASTICIDAD DE UN MUELLE POR EL MÉTODO DINÁMICO

Saludos a todos, hoy vamos a presentar esta sencilla práctica cuyo objetivo es medir la constante de elasticidad de un muelle.
El estudio de la elasticidad de los muelles es básico en física, pues se constituyen en modelos de comportamiento para otros objetos bajo la acción de fuerzas de deformación, y que no son precisamente "muelles". Conocido es que los muelles dentro de la Región de Elasticidad propia siguen la Ley de Hooke, de forma que si estiramos a un muelle una distancia doble, este responde intentando recuperar su forma con una fuerza doble, de la que hacía anteriormente.

        F= K·x       LEY DE HOOKE

Siendo F la fuerza que ejerce el muelle, siempre en sentido de recuperar su tamaño/dimensión original, "x" la distancia que hemos estirado/encogido al muelle, y K la constante de proporcionalidad llamada CONSTANTE DE ELASTICIDAD, que es la que nos proponemos medir.

Cuando una masa "m" suspendida de un muelle oscila a un lado y otro de su posición de equilibrio porque una acción exterior la ha alejado una distancia "A" de ella, lo hace a intervalos regulares de tiempo. Este intervalo se denomina PERÍODO, y sólo depende de la elasticidad del muelle y de la masa suspendida. Según la relación:

4π²/T=K/m

Viendo esto nuestro objetivo es claro, debemos medir el período de oscilación de una masa suspendida de un muelle y el valor de esa masa, entonces despejando de la expresión anterior:

K=m·4π²/T

El material a utilizar es muy sencillo:

El montaje más o menos es así:



Que desarrollado funciona:



Para tomar los datos, lo mejor es grabar en vídeo el cronocontador, y muy recomendable hacer que nos muestre las milésimas de segundo:



Con estos mimbres hemos obtenido unos resultados más que buenos, porque el valor de K para estos muelles lo tengo más que visto por medio de la aplicación directa de la Ley de Hooke, y sale aproximadamente lo mismo. En nuestro caso la solución es K=18,34 N/m, haciendo oscilar una masa de 60 gramos.

En otra entrada que estoy preparando veremos como podemos hacer un montaje más sencillo y con ayuda del programa "Tracker", obtener un resultado para esta práctica.