Ficha de trabajo Nº 2Propiedades de la materia: ELASTICIDAD

CIENCIAS FÍSICAS 2º añoProf. Estéfani Cameroni

A EXPERIMENTAR!!1º PARTE: MATERIALES ELASTICOS E INELASTICOS

¿Para qué realizaremos la actividad?: Para demostrar que existen materiales elásticos e inelásticos¿Qué materiales utilizaremos?: Varios objetos hechos con distintos materiales (ejemplo: plasticina, esponja, papel, nylon, madera, gomillas para el pelo, etc.)¿Cómo vamos a trabajar? Cada grupo realizara una fuerza sobre cada material y observará lo que sucede.

MATERIALESELASTICOS INELÁSTICOS

En la naturaleza hay muchos materiales distintos, y la sociedad fabrica cada día otros nuevos. Cada material tiene unas propiedades que lo caracterizan y lo distinguen de los demás. Entre todos ellos se escogen los más adecuados, según sus propiedades, para fabricar toda clase de objetos.Entre varias propiedades existen algunas que se encuentran dentro de la categoría de mecánicas¿Qué significa una propiedad mecánica? Las propiedades mecánicas de los materiales se manifiestan al ejercer una fuerza sobre ellos. Podemos encontrar varias de ellas como: tenacidad, dureza, fragilidad, maleabilidad, ductilidad y ELASTICIDAD.

Cuando un objeto se somete a fuerzas externas, sufre cambios de tamaño o de forma, o de ambos.Una pesa que cuelga de un resorte lo estira. Si se cuelga más peso, lo estira más. Si se quitan las pesas, el resorte regresa a su longitud original, decimos que el resorte es elástico. Cuando un bateador le pega a una pelota, ésta cambia de forma momentáneamente. Un arquero, cuando va a disparar un flecha, primero tensa el arco, el cual regresa a su forma original cuando se suelta la flecha. El resorte, la pelota y el arco son ejemplos de objetos elásticos. La ELASTICIDAD es la propiedad de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto, y el objeto regresa a su forma original cuando cesa la deformación. No todos los materiales regresan a su forma original cuando primero se les aplica una fuerza y después se retira. Los materiales que no regresan a su forma original después de haber sido deformados, se llaman inelásticos. La arcilla, la plasticina, el plomo y la masa de repostería son materiales inelásticos.

Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste puede alargarse, comprimirse, flexionarse o torcerse. Cuando la fuerza deja de actuar, hace que el objeto recupere su forma original. Si la fuerza exterior es demasiado grande, puede vencer las fuerzas de resistencia y hacer que el objeto se deforme permanentemente. La cantidad mínima de alargamiento, compresión o torsión necesaria para causar esto se llama límite elástico.La LEY DE HOOKE se refiere a los cambios que se producen antes de llegar al límite elástico; establece que la magnitud del alargamiento o de la compresión es directamente proporcional a la fuerza aplicada. La constante de proporcionalidad se conoce como constante del resorte, k. La Ley de Hooke se expresa como: F = k.x, donde x es el desplazamiento (alargamiento o compresión). Un resorte rígido tiene una constante de resorte alta y un resorte débil tiene una constante de resorte pequeña.

¿Dónde y cómo registramos los datos? A medida que observan completan la tabla siguiente, clasificando los materiales en elásticos e inelásticos

2º PARTE: LEY DE HOOKE

¿Para qué realizaremos la actividad?: Para verificar la Ley de Hooke y determinar las constantes de elasticidad de un resorte y de una banda elástica

¿Qué materiales utilizaremos?: Soporte con barra y abrazadera Resorte Pesas

Regla de 1m Banda elástica grande

¿Cómo vamos a trabajar?En la mesa de trabajo encontraran el dispositivo que contendrá el soporte, la regla y el resorte, además de un juego de pesas.En la tabla que se encuentra a continuación registren la longitud del resorte antes de colocar la primera pesa.Luego, cuelguen de a una las pesas, registrando las longitudes correspondientes del resorte.

¿Dónde y cómo registramos los datos?

OBJETO FUERZA (N)LONGITUD (m) CONSTANTE ELÁSTICA

RESORTE

PROBLEMAS

1. Para determinar si un cuerpo elástico cumple con la Ley de Hooke, un grupo de estudiantes realiza un experimento, obteniendo los siguientes resultados:

F (N) l final (cm)

∆ l (cm) ∆ l (m) F/ ∆ l (N/m)

2,0 24,03,0 26,16,0 32,07,0 33,99,0 38,0

a. Completa el cuadrob. Realiza la gráfica fuerza en función de la variación de longitud del resortec. ¿Qué conclusión sacaría este grupo de estudiantes?d. Los resultados de la última columna ¿Pueden considerarlos iguales? Justificae. ¿Qué nombre recibe el valor obtenido en esta columna y que información aporta?

2. Al colgar una pesa de 300g de un resorte se estira 6,0cm y al colgarle una pesa de 500g se estira 10,0 cm.

a. ¿Podemos deducir que el resorte cumple con la Ley de Hooke? Justifica

b. En caso afirmativo ¿Cuál es su constante de elasticidad?

3. Un resorte cuya constante de elasticidad es K= 80,0N/m tiene una longitud inicial de 20cma. ¿Cuál será su largo final si para estirarlo se le aplica una fuerza de 3,2N?b. ¿Cuál será su largo final si para comprimirlo se le aplica una fuerza de 1,6N?

4. Investiga la composición de tres objetos que utilicen para su funcionamiento algún material elástico.Explica cuál es la finalidad de usar dicho material y si es posible fabricarlo con alguno que no sea elástico.