2.2. La medida de las fuerzas
Utilizando el simulador siguiente vas a encontrar la relación entre la fuerza aplicada en el extremo de un muelle y el aumento de su longitud.
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Simulación de Jesús Peñas en Educaplus |
Ejercicio Resuelto
Determinemos la relación fuerza/elongación.
Primero vamos a medir cuánto se deforma el muelle cuando colocamos sobre él diferentes masas. En primer lugar selecciona un muelle, cuelga el platillo, y anota los datos (pulsando el botón anotar). Seguidamente, añade las distintas pesas de forma que puedas completar la siguiente tabla:
Masa (g) | 20 | 25 | 30 | 35 |
Fuerza(N) | ||||
Elongación (cm) |
Con los datos de la tabla cumplimentada, representa gráficamente la fuerza aplicada frente a la elongación.
Recuerda que el peso de un cuerpo se puede calcular multiplicando la masa por la aceleración de la gravedad.
F=m·g
F = k ΔL
Donde F es la fuerza aplicada, ΔL es el alargamiento del muelle y k es la constante elástica o constante recuperadora del muelle. Este resultado se conoce como ley de Hooke.
La constante elástica es una característica del muelle; su valor es la pendiente de la recta, representa la fuerza necesaria para alargarlo la unidad de longitud y se mide en N/m.
Para medir una fuerza puede utilizarse un aparato que se basa en la ley de Hooke y que recibe el nombre de dinamómetro.
Imagen de elaboración propia
Un dinamómetro es un tubo que contiene un muelle y una escala graduada. Al aplicar una fuerza en el extremo del muelle, éste se estira y en la escala se lee el valor de la fuerza.