martes, 3 de octubre de 2017

Ejercicios Física II Ley de HOOKE

Ejemplos Resueltos de la Ley de Hooke

Sigue los procedimientos, después inténtalos hacer tu sólo.
1.- Si a un resorte se le cuelga una masa de 200 gr y se deforma 15 cm, ¿cuál será el valor de su constante?
Solución: Para poder resolver el problema, convirtamos las unidades dadas a unidades del Sistema Internacional, quedando así:
\displaystyle m=200gr\left( \frac{1kg}{1000gr} \right)=0.20kg
\displaystyle x=15cm\left( \frac{1m}{100cm} \right)=0.15m
\displaystyle g=9.8\frac{m}{{{s}^{2}}}
El problema nos proporciona una masa, pero hace falta una fuerza para poder realizar los cálculos, entonces multiplicamos la masa por la acción de la aceleración de la gravedad para obtener el peso, que finalmente es una fuerza.
\displaystyle F=w=m\cdot g=\left( 0.20kg \right)\left( 9.8\frac{m}{{{s}^{2}}} \right)=1.96N
Ahora solo queda despejar ” k ” en la fórmula de la Ley de Hooke.
\displaystyle k=\frac{F}{x}
Sustituyendo nuestros datos en la fórmula, tenemos:
\displaystyle k=\frac{F}{x}=\frac{1.96N}{0.15m}=13.06\frac{N}{m}


2.- Una carga de 50 N unida a un resorte que cuelga verticalmente estira el resorte 5 cm. El resorte se coloca ahora horizontalmente sobre una mesa y se estira 11 cm. a) ¿Qué fuerza se requiere para estirar el resorte esta cantidad?
Solución: Primeramente se debe considerar que el problema nos implica dos etapas, en la primera debemos saber de que constante elástica se trata, para así en la segunda etapa resolver la fuerza necesaria cuando el resorte esté horizontalmente y finalmente poder graficar.


Necesitamos conocer el valor de ” k ” cuando nuestro sistema se encuentra de manera vertical, entonces despejamos y sustituimos nuestros datos:
\displaystyle k=\frac{F}{x}=\frac{50N}{0.05m}=1000\frac{N}{m}
Ahora pasamos a encontrar el valor de nuestra fuerza, esto ocurrirá cuando nuestro resorte esté de manera horizontal, entonces. 11cm=11/100 m= 0.11 m
\displaystyle F=kx=\left( 1000\frac{N}{m} \right)\left( 0.11m \right)=110N
Esto quiere decir, que nuestro resorte necesita de 110 N, para poder estirarse 11 cm de su posición normal.
3.- Se cuelga de un muelle una bola de masa de 15 kg, cuya constante elástica vale 2100 N/m, determinar el alargamiento del muelle en centímetros.
Solución: Si tenemos la masa, podemos calcular el peso que finalmente viene siendo nuestra fuerza ejercida.
\displaystyle w=m\cdot g=\left( 15kg \right)\left( 9.8\frac{m}{{{s}^{2}}} \right)=147N
Ahora despejamos a ” x ” de la fórmula de la ley de hooke, quedando así:
\displaystyle x=\frac{F}{k}=\frac{147N}{2100\frac{N}{m}}=0.07m
Pero el problema, nos pide los valores en centímetros, por lo que realizamos nuestra conversión.
\displaystyle x=0.07m\left( \frac{100cm}{1m} \right)=7cm
Por lo que el alargamiento del muelle es de 7 centímetros. O =.07 m se lee 7 centésimas de metro que son los  7 centímetros




















Publicadas por a la/s

No hay comentarios:

Publicar un comentario

Suscribirse a: Enviar comentarios (Atom)