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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

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