Pràctica
LLEI DE HOOKE (1r Batxillerat)
1 1. Objectius
Els alumnes de 1r Batxillerat han de comprovar experimentalment la relació de proporcionalitat entre la força aplicada i l’allargament produït en una molla, tal com diu la llei de Hooke.
Els alumnes han d'escollir el material i preparar el muntatge. Presentaran els resultats mitjançant un informe i un vídeo.
Calcular la constant elàstica d'una molla . Usar una molla per determinar la massa d'un objecte.
2 2. Material
§ molla de constant elàstica desconeguda
§ balança
§ diferents peses
§ objecte problema
§ regle
§ pinça
§ nou
§ suport
3. Fonament teòric
Les molles són un tipus de cossos que anomenem elàstics, és a dir, quan sobre ells s'aplica una força externa, aquests cossos fan una força per recuperar la seva forma original. Aquesta força per tornar a la seva forma original s'anomena força recuperadora (FR) i apareixerà sempre que la força externa no sigui massa gran.
Així, quan connectem una massa a una molla que penja
verticalment, el pes de la massa fa allargar la molla i, aquesta exerceix una
força cap amunt per recuperar la seva forma.
D'aquesta manera, quan deixem el sistema lliure i
assoleix el nou estat d'equilibri tindrem:
FR = P
La Llei de Hooke estableix que l'allargament de la molla
(∆x) i la força recuperadora són directament proporcionals:
FR = k .∆x
on k es la
constant elàstica de la molla i la seva unitat en el SI és N/m.
4. Procediment experimental
1.Col·loca una pinça en el suport i penja una molla.
2. Mesura la longitud
inicial de la molla.
3. Pesa objecte abans
de penjar-lo de la molla.
4. Col·loca un objecte i mesura la longitud de la molla
elongada (estirada). Repeteix la mesura dos cops més i calcula la mitjana.
4. Repeteix el pas anterior amb cada objecte. Tingues en
compte que si poses massa pes la molla es podria deformar i no recuperaria la
seva longitud inicial.
5. Demana al professor l’objecte-problema, del qual hauràs
de determinar la massa. (Recorda que no el pots pesar). Mesura l’elongació de
la molla.
5. Càlculs i representacions
gràfiques
1.Amb les teves dades experimentals calcula:
l’allargament i la força de cada experiment.
x0=
|
|
Massa
(kg)
|
FR (N)
|
x (m)
|
∆x (m)
|
|
1
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
|
4
|
|
|
|
|
|
5
|
|
|
|
|
|
problema
|
|
|
|
|
2.Representa la força exercida en funció de l’allargament.
Obtén la recta que millor s’aproxima als punts experimentals i calcula el seu
pendent i la seua ordenada a l’origen. Per calcular el pendent, fes servir
aquesta pàgina, o una fulla de càlcul.
3. Calcula el valor de la constant recuperadora de la molla.
4. Utilitza la teua gràfica per a determinar el valor de la massa de l’objecte problema.
6. Anàlisi i conclusions
a) En base als resultats obtinguts justifica si es compleix o no la llei de Hooke en aquesta molla.
b) Serveix la recta de calibració que has calculat per a qualsevol massa que pengen de la molla?
Alumnes INS Campclar 1r Batxillerat A.
Alumnes INS Campclar 1r Batxillerat A.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada