Experimentos de Física: Ley de Hooke, Calor Específico y Principios de Arquímedes y Pascal

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Ley de Hooke

En esta práctica vamos a analizar la ley de Hooke de un cuerpo elástico y determinar la k (constante de elasticidad) de un muelle.

f = -kΔx. Durante la realización hemos apreciado los rebotes del muelle al dejarlo caer con peso, es a lo que llamamos movimientos armónicos. En el muelle también actúan dos fuerzas: ley de la resistencia (negativa ya que va en sentido contrario) y la fuerza del peso (positiva ya que va en el sentido del movimiento). La fuerza recuperadora es negativa ya que va en sentido contrario al movimiento. La fuerza deformadora es positiva porque va en el mismo sentido que el movimiento.

Péndulo Simple

T = 2π√(l/g) -> g = 4π2l/t2

Determinación del Calor Específico

Q = mCeΔt. Como la temperatura de la bola y la temperatura del agua son diferentes sabemos que la energía de la bola y del agua son diferentes. Como la temperatura de la bola > temperatura del agua sabemos que la energía de la bola es mayor que la del agua, por lo que al ponerlos en contacto pasa energía de la bola al agua hasta que la energía de la bola = energía del agua. Esa energía que pasa de la bola (cedida) hacia el agua (absorbida) es a lo que llamamos calor. El calor cedido por la bola es absorbido por el agua de modo que Qc = Qa.

La Prensa Hidráulica

La prensa hidráulica es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferentes tamaños que mediante pequeñas fuerzas permite obtener otras mayores. La presión ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e incompresible se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido, es decir, la presión en todo el fluido es constante.

Ludión

Al presionar la botella se puede observar cómo disminuye el volumen de aire contenido en el interior del bolígrafo. Al dejar de presionar, el aire recupera su volumen original. Esto es consecuencia del principio de Pascal: un aumento de presión en un punto cualquiera de un fluido encerrado se transmite a todos los puntos del mismo. Antes de apretar la botella, el bolígrafo flota ya que su peso se contrarresta por la fuerza de empuje del agua. La disminución del volumen del aire en el interior del bolígrafo lleva consigo una reducción de la fuerza de empuje ejercida por el agua. Esto es consecuencia del principio de Arquímedes: todo cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente que es igual al peso del fluido desalojado.

Arquímedes

Empuje

Es una fuerza de reacción descrita cuantitativamente por la tercera ley de Newton. Cuando un sistema da una masa en una dirección (acción), la masa acelerada dará una fuerza igual en dirección contraria.

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