5.2 Ley de Hooke
La Ley de Hooke describe la relación entre la fuerza aplicada a un resorte y la deformación que esta fuerza produce en él. Fue formulada por Robert Hooke en el siglo XVII y establece que:
"La deformación (elongación o compresión) de un resorte es directamente proporcional a la fuerza aplicada, siempre que no se exceda el límite elástico del resorte."
Fórmula matemática de la Ley de Hooke:
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Donde:
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š¹: Fuerza aplicada al resorte (Newton, N)
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š: Constante elástica del resorte (N/m), que indica la rigidez del resorte
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š„: Deformación del resorte (metros, m), medida como el alargamiento o compresión respecto a su posición de equilibrio
Características importantes:
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Constante elástica (š):
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Es una propiedad específica de cada resorte. Un resorte con mayor š es más rígido y difícil de deformar.
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Se determina experimentalmente con una pendiente en el gráfico Fuerza vs. Deformación.
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Límite elástico:
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La ley de Hooke solo es válida hasta el punto donde el resorte puede regresar a su posición original (comportamiento elástico).
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Si se excede este límite, el material se deforma de manera permanente (comportamiento plástico).
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El dinamómetro
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es un instrumento utilizado para medir fuerzas. Su funcionamiento se basa generalmente en la Ley de Hooke, donde un resorte calibrado se estira o comprime en proporción a la fuerza aplicada.
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Partes principales de un dinamómetro:
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Resorte: Es el componente principal que se deforma bajo la acción de una fuerza.
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Escala graduada: Marca los valores de fuerza, generalmente en Newton (N), aunque también puede incluir kilogramos (kg-f) o libras (lb).
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Gancho o soporte: Para colgar objetos o aplicar la fuerza.
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Cuerpo protector: Protege el resorte y asegura la precisión del instrumento.
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Video Educativo
Simulación interactiva de la Ley de Hook: