Rodrigo Ricardo

Elasticidad de los sólidos: Laboratorio de física

Publicado el 16 septiembre, 2020

¿Qué es la elasticidad?

La elasticidad es la capacidad de un objeto o material para recuperar su forma normal después de ser estirado o comprimido. O en otras palabras, es la elasticidad de un material u objeto. Hoy, vamos a investigar cómo se relaciona la fuerza aplicada a un objeto elástico con la cantidad que se estira.

Pasos del laboratorio de física

Para este laboratorio de física, necesitará:

  • Una goma elástica o una cadena de goma elástica
  • Una regla
  • Varias masas colgantes de diferentes tamaños
  • Y un gancho o algo para colgarlos (en un laboratorio de ciencias, puede usar un soporte de anillo, abrazadera y barra)

Paso 1: coloque su gancho o soporte de modo que haya suficiente espacio debajo.

Paso 2: mide la longitud de tu goma elástica.

Paso 3: Coloque una banda de goma en el gancho y déjelo colgar.

Paso 4: Enganche la masa más ligera en el otro extremo de la banda elástica y mida la nueva longitud de la banda. Repita durante cinco intentos retirando la masa y volviéndola a aplicar.

Paso 5: Reemplace la masa con la siguiente más liviana, y así sucesivamente hasta que haya medido longitudes para 3-5 masas diferentes. Asegúrese de anotar también la masa de cada uno, en kilogramos.

Paso 6: Promedie sus ensayos para que tenga una longitud en metros para cada masa.

Puede registrar sus datos en una tabla. Si aún no lo ha hecho, ahora es el momento de pausar el video y comenzar. ¡Buena suerte!

Análisis de los datos

Ahora que ha recopilado sus datos, es hora de analizarlos. Primero que nada, necesitamos calcular la fuerza aplicada a cada masa. La fuerza de la gravedad es igual a mg, así que tome cada una de las masas y multiplíquelas por la aceleración debida a la gravedad en la Tierra, que es 9,8.

También necesitamos averiguar la extensión de la banda elástica para cada una de las masas. Para hacer esto, tome su longitud promedio y reste la longitud original. Esto le dará la extensión promedio de la banda elástica para cada masa.

Ahora tenemos los datos que necesitamos para trazar nuestro gráfico. La fuerza, F, se trazará en el eje vertical y la extensión, x, se trazará en el eje horizontal. Cuando traza sus datos, debe formar una línea recta. Si no es así, eso sugiere que la banda elástica se deformó o se comportó de otra manera a medida que continuaba el proceso. Intente usar pesos más ligeros, o simplemente tome una parte del gráfico que se vea recta y concéntrese en eso.

Finalmente, podemos calcular la pendiente de nuestro gráfico tomando la subida (el cambio de fuerza) y dividiéndola por la carrera (el cambio de extensión). Haz esto y te dará una ecuación para la gráfica de la forma F = kx. Esto se llama ley de Hooke, y su pendiente, k, se llama constante de resorte. Le informa sobre la elasticidad de la goma de la que está hecha la banda. Y eso es; hemos terminado.

Resumen de la lección

La elasticidad es la capacidad de un objeto o material para recuperar su forma normal después de ser estirado o comprimido. O en otras palabras, es la elasticidad de un material u objeto. En el laboratorio de hoy, investigamos la elasticidad de una banda de goma. Determinamos cómo se relaciona la fuerza que se le aplica con la cantidad que se extiende y, al encontrar la pendiente de nuestro gráfico de fuerza-extensión, pudimos calcular la constante de resorte para la banda elástica.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya terminado, debería poder:

  • Recuerde la definición de elasticidad
  • Recite cómo calcular la constante de resorte
  • Indicar cómo probar y determinar la elasticidad de una sustancia.

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