Análisis de la Ley de Hooke en el
Movimiento Armónico Simple
Ley de Hooke: Trabajo Grupal
Introducción
En este movimiento, un objeto oscila de manera periódica alrededor de un
punto de equilibrio. Este movimiento ocurre bajo la acción de una fuerza
que intenta devolver el objeto a la posición de equilibrio. Cuando esta fuerza
es directamente proporcional al desplazamiento del objeto con respecto a la
posición de equilibrio, las oscilaciones se pueden describir con una función
sinusoidal. Un ejemplo de esto son las oscilaciones que sufre un objeto que
cuelga de un resorte. La fuerza de restitución de un resorte es directamente
proporcional al estiramiento o compresión de este. En esta actividad, se
utilizarán las propiedades del movimiento armónico simple para calcular
esta constante de proporcionalidad.
Ley de Hooke
La fuerza de restitución de un resorte es directamente proporcional a la
distorsión del resorte. La constante de proporción, k, se conoce como la
constante de resorte. La expresión matemática también se conoce como la
Ley de Hooke. En esta parte, se medirá la constante de resorte estirando el
resorte y midiendo cómo cambia la fuerza de restitución.
Procedimiento 1
Utilizar la configuración que trae la simulación en el mínimo valor
"Pequeña" en "Constante del resorte 1".
Colocar la masa en el extremo del resorte según los valores
presentados en la Tabla 1 (x0 = 0).
Verificar que el resorte no se encuentre elongado al colocar la masa.
Luego, presionar "Inicio".
Pausar la simulación cuando la masa esté aproximadamente en
equilibrio, es decir, cuando el resorte se elonga en su máximo antes de
tratar de regresar a su posición inicial.
Presionar la regla amarilla que se encuentra en el panel inferior
derecho y arrastrarla hacia el resorte. Utilizar la regla para medir el
desplazamiento x-x0.
Repetir el procedimiento para las diferentes masas que se encuentran
en la Tabla 1.
Procedimiento 2
Utilizar la configuración que trae la simulación en el mínimo valor
"Grande" en "Constante del resorte 1".
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