Física

Ley de Hooke

La ley de Hooke se refiere a la ley de la elasticidad que fue descubierta por el científico inglés Robert Hooke en el año 1660, la cual establece que, para deformaciones relativamente pequeñas que se dan en un objeto, el desplazamiento o el tamaño de la deformación es directamente proporcional a la fuerza o carga de deformación. En estas situaciones, el objeto vuelve a su forma y tamaño originales al descartar la carga. El comportamiento elástico de los sólidos de acuerdo con la ley de Hooke puede explicarse por el hecho de que pequeños desplazamientos de sus moléculas constituyentes, átomos o iones desde posiciones normales también son proporcionales a la fuerza que causa el desplazamiento.

Ley de Hooke
  • Unidad: Newtons/Metros
  • Símbolo: K
  • Formula: K = N/m

¿Qué es la ley de Hooke?

La ley de Hooke es la ley que establece que la deformación que sufre un determinado material elástico es directamente proporcional con la fuerza que le ha sido aplicada y que ha provocado la deformación.

Quién propuso la ley de Hooke

La ley fue propuesta por Robert Hooke, quien fue un físico inglés que nació en Freshwater, en la isla de Wight, el 18 de julio de 1635, y que fallecido en Londres el 3 de marzo de 1703. Tuvo un papel muy importante gracias a sus grandes aportaciones en la ciencia, astronomía, física, matemáticas, biología y química.

Historia

Robert Hooke se encargó de estudiar, entre otras cosas, el resorte. Su ley permite asociar una constante a cada resorte. En 1678 publica la ley conocida como Ley de Hooke: “La Fuerza que devuelve un resorte a su posición de equilibrio es proporcional al valor de la distancia que se desplaza de esa posición”.

Enunciado

El enunciado de la Ley de Hooke nos dice que: “La fuerza que devuelve un resorte a su posición de equilibrio es proporcional al valor de la distancia que se desplaza de esa posición”. F = D ㆍD

Fórmula de la ley de Hooke

La fuerza de deformación se puede aplicar a un sólido ya sea por medio de un estiramiento, compresión, flexión o torsión. Matemáticamente, la ley de Hooke establece que la fuerza aplicada F es igual a una constante k multiplicada por el desplazamiento o cambio en la longitud x, o F = kx. El valor de k depende no solo del tipo de material elástico considerado, sino también de sus dimensiones y forma. La fórmula es la siguiente:

K = N/m

Donde:

Unidades

La fuerza la expresaremos por medio de Newtons (N) y el alargamiento del cuerpo lo mediremos en metros (m). Por lo tanto, las unidades que se utilizan para expresar la ley de Hooke es en Newtons/Metros.

Explicación

La explicación más sencilla de la ley de Hooke nos dice que si la fuerza deformadora del objeto excedía un determinado valor, el cuerpo adquiriría entonces una cierta deformación permanente que le impediría recuperar su forma o tamaño original. A esta mínima tensión necesaria para producir una deformación de manera permanente se le llamó como límite de elasticidad.

Para qué sirve la ley de Hooke

La ley de Hook sirve para elaborar estudios sobre los casos de estiramiento longitudinal, ya que establece que el alargamiento unitario que tiene un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada.

En otras palabras funcionar poder realizar mediciones de la elongación de un material, normalmente de muelles y nos dice que la elongación del material es directamente proporcional a la fuerza que la produce, esto quiere decir, que cuanta más fuerza se realiza, más se estira el muelle.

Aplicaciones

Una de las principales aplicaciones que tiene la ley de Hooke es en los dinamómetros, los cuales son instrumentos que se utilizan para realizar mediciones y cuyas calibraciones se realizan basándose en la ley propuesta por Hooke. Por lo general los dinamómetros están compuestos por un resorte y una escala en donde se logra indicar la fuerza que está asociada con de deformación del mismo.

También se aplican en los resortes, el cual es uno de los usos más importantes pues al ejercer fuerza se deforman y luego regresas a la posición que tenían al inicio. Es aplicada también a la mecánica de los sólidos elásticos en la distribución de las tensiones.

Curiosidades

Conclusiones

Algunas conclusiones a las que se ha llegado con la ley de Hooke son las siguientes:

Ejemplos de la ley de Hooke

Algunos ejemplos en los cuales podemos ver la ley de Hooke aplicada son los siguientes:

Escrito por Gabriela Briceño V.
1 estrella2 estrellas3 estrellas4 estrellas5 estrellas (2 votos, promedio: 4,50 de 5)
Cargando…
WhatsappTwitterFacebook

Recomendado para ti