Franklin Lopez INV2 10A
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2-8-2016 Tarea 13<br />
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FRANKLIN LOPEZ
Introducción<br />
En esta tarea se hablara sobre las propiedades elásticas de la materia. Como<br />
sabemos un cuerpo elástico es aquel que recobra su tamaño y forma original<br />
cunado deja de actuar una fuerza sobre él. También se hablara sobre Robert<br />
Hooke, que fue el primero en establecer la relación fuerza-distancia, estableciendo<br />
que cuando una fuerza actúa sobre un resorte produce un estiramiento que es<br />
directamente proporcional a la fuerza.
Propiedades elásticas de la materia<br />
Se define como cuerpo elástico aquel que recobra su tamaño y forma originales<br />
cuando deja de actuar sobre él una fuerza deformante. Hooke fue el que descubrió<br />
que cuando una fuerza F actúa sobre un cuerpo elástico produce en él unos<br />
alargamientos que es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza.<br />
Para que la ley se pueda aplicar de un modo general, es conveniente que se<br />
definan los términos esfuerzo y deformación. Esfuerzos refiere a la causa de una<br />
deformación elástica, mientras que la deformación se refiere a su efecto, en otras<br />
palabras, a la deformación en sí misma.<br />
Tipos de esfuerzos:<br />
‣ Tensión: se presenta cuando las fuerzas iguales y opuestas se apartan entre<br />
sí.<br />
‣ Comprensión: las fuerzas iguales y opuestas se acercan entre sí.<br />
‣ Cortante: se da cuando las fuerzas iguales y opuestas no tiene la misma línea<br />
de acción.<br />
Un esfuerzo de tensión o de compresión, su deformación se puede considerar<br />
como un cambio en la longitud por unidad de longitud, mientras que un esfuerzo<br />
cortante puede alterar únicamente la forma de un cuerpo sin cambiar sus<br />
dimensiones.<br />
El límite elástico es el esfuerzo máximo que puede sufrir un cuerpo sin que la<br />
deformación sea permanente. El mayor esfuerzo al que se puede someter un<br />
alambre sin que se rompa recibe nombre de límite de rotura. Si no se excede este<br />
límite podemos aplicar la ley de Hooke a cualquier deformación elástica.
Robert Hooke<br />
Científico inglés<br />
Nació el 18 de julio de 1635 en la isla de Wight, Inglaterra.<br />
Hijo de un cura rural que no pudo enviar a su hijo a la escuela. Ejerció como su<br />
profesor enseñándole a leer, escribir y aritmética, así como los clásicos.<br />
Se traslada a Londres e ingresa en la escuela de Westminster, donde demostró ser<br />
un estudiante sobresaliente. Gracias a su rendimiento entra en la Universidad de<br />
Oxford a la edad de dieciocho años. Su incipiente genio científico atrajo pronto la<br />
atención de uno de sus maestros, Robert Boyle, el químico que realizó en su<br />
laboratorio algunos experimentos sobre la naturaleza de los gases. Poco tiempo<br />
después le otorgó el puesto de ayudante de laboratorio para auxiliarlo en sus<br />
experimentos.<br />
Su primera misión en el laboratorio de Boyle fue la de diseñar y crear una bomba a<br />
fin de comprimir el aire y producir el vacío. Boyle usó la bomba de aire construida<br />
por Hooke para completar los experimentos que se tradujeron en la formulación de<br />
la ley de sus gases, la cual dice que el volumen de un gas es inversamente<br />
proporcional a su presión.<br />
En 1665 fue profesor de geometría en el colegio de Gresham. En 1667 fue<br />
designado topógrafo de la ciudad de Londres. Ideó instrumentos para registrar los<br />
cambios de las condiciones del tiempo y perfeccionó los métodos para registrar<br />
sistemáticamente la información obtenida.<br />
En la lista de instrumentos que inventó se encuentran el barómetro de cuadrante,<br />
un termómetro de alcohol, un cronómetro mejorado, el primer higrómetro, un<br />
anemómetro y un "reloj" para registrar automáticamente las lecturas de sus<br />
diversos instrumentos meteorológicos.<br />
Fue el primero en formular la teoría de los movimientos planetarios como<br />
problema mecánico, ideó un sistema práctico de telegrafía; inventó el resorte<br />
espiral de los relojes y el primer cuadrante dividido con tornillos y construyó la<br />
primera máquina aritmética y el telescopio gregoriano. Robert Hooke falleció el 3<br />
de marzo de 1703 en Londres.
Ley de Hooke<br />
La deformación que experimenta un cuerpo es directamente proporcional al esfuerzo<br />
producido. Dicha relación entre ambas magnitudes se la conoce como LEY de HOOKE<br />
En este gráfico se muestra una síntesis de lo que trata dicha ley:<br />
Esta gráfica muestra el aumento de longitud (alargamiento) de un alambre elástico a<br />
medida que aumenta la fuerza ejercida sobre el mismo. En la parte lineal de la gráfica, la<br />
longitud aumenta 10mm por cada newton (N) adicional de fuerza aplicada. El cambio de<br />
longitud (deformación) es proporcional a la fuerza (tensión), una relación conocida como<br />
ley de Hooke. El alambre empieza a estirarse desproporcionadamente para una fuerza<br />
aplicada superior a 8 N, que es el límite de elasticidad del alambre. Cuando se supera este<br />
límite, el alambre reduce su longitud al dejar de aplicar la fuerza, pero ya no recupera su<br />
longitud original.<br />
EJEMPLO:<br />
Dada la siguiente tabla de valores, determinar la constante de restitución del resorte y el<br />
valor del alargamiento para un cuerpo que tiene una masa de 60 g y una aceleración de 4<br />
cm/s2.<br />
Se determina la constante de restitución del resorte.
k=F/a=6D/1.0 cm=6 D/cm<br />
Ahora determinamos la fuerza del cuerpo.<br />
F=ma=(60g)(4m/s2)=240 D<br />
a/F=a1/F1<br />
a=a1F/F1=(1cm)Ç(240 D)/6.0 D=40 cm
Glosario<br />
Telegrafía: es la transmisión a larga distancia de mensajes escritos sin el<br />
transporte físico de cartas, originalmente sobre cables.<br />
Barómetro: es un instrumento que mide la presión atmosférica.<br />
Cuadrante: es un antiguo instrumento utilizado para medir ángulos en<br />
astronomía y navegación.<br />
Anemómetro: es un aparato meteorológico que se usa para la predicción<br />
del clima y, específicamente, para medir la velocidad del viento.<br />
Telescopio Gregoriano: es un tipo de telescopio reflector diseñado por el<br />
matemático y astrónomo escocés James Gregory en el siglo XVII, y<br />
construido por vez primera en 1673 por Robert Hooke. El diseño es anterior<br />
al primer telescopio práctico reflector, el telescopio newtoniano construido<br />
por sir Isaac Newton en 1668, y no fue construido con éxito hasta cinco años<br />
después del primer telescopio reflector de Newton.
Bibliografía<br />
Propiedades Elásticas de la Materia: Scribd →<br />
https://es.scribd.com/presentation/27341121/Propiedades-elasticas-de-lamateria<br />
Robert Hooke: Busca Biografías →<br />
http://www.buscabiografias.com/biografia/verDetalle/2142/Robert%20Hoo<br />
ke<br />
Ley de Hooke: Sanger (PDF) → http://www.ib.edu.ar/becaib/cdib/trabajos/Sanger.pdf<br />
Glosario: Wikipedia