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Ley de Hooke

Robert Hooke

Robert Hooke (Freshwater, 18 de julio de 1635 – Londres, 3 de marzo de 1703) científico inglés.

Fue uno de los científicos experimentales más importantes de la historia de la ciencia, polemista incansable con un genio creativo de primer orden. Sus intereses abarcaron campos tan dispares como la biología, la medicina, la cronometría, la física planetaria, la microscopía, la náutica y la arquitectura.

Participó en la creación de la primera sociedad científica de la historia, la Royal Society de Londres. Sus polémicas con Newton acerca de la paternidad de la ley de la gravitación universal han pasado a formar parte de la historia de la ciencia.

Enlace curioso ofrecido por la Royal Society de Londres, en el que se puede navegar por una reproducción digital de un libro de notas del mismísimo Robert Hooke… Curioso no?

Planteamiento de la hipótesis

En 1660 Robert Hooke formuló la ley que lleva su nombre y que describe cómo un cuerpo elástico se estira de forma proporcional a la fuerza que se ejerce sobre él, es decir, el alargamiento es proporcional a la masa colgada. Lo que dio lugar a la invención del resorte helicoidal o muelle.

Esquema de la práctica

Para mejorar la comprensión de este esquema, lo expondré en forma tabulada

Materiales Esquema Gráfico
Un soporte universal
Un resorte o muelle
Tres masas de 50, 100, 200 g
Una regla graduada en milímetros

Procedimiento

El primer paso será medir la longitud del resorte antes de colgar la masa y esta operación nos da un resultado de 18’5 cm

Colgamos diferentes masas y anotamos los resultados:

Medidas
Masa en gramos 0 50 100 200
Longitud en mm. 185 208 230 281
Medidas en el Sistema Internacional
Masa en kilogramos 0 0’05 0’1 0’2
Longitud en m. 0’185 0’208 0’230 0’281

Lo que observamos es que el muelle o resorte, sufre una oscilación vertical, es decir, rebota hasta que se detiene, ya que, según la ley de Hooke, el resorte trata de retomar su punto de equilibrio. Esto se produce porque sobre él actúan unas fuerzas llamadas: Fuerzas Restauradoras, con el fín de llevar al resorte a su estado de equilibrio. Apreciamos también, que el muelle ha sufrido una prolongación debido a la fuerza gravitatoria que atrae al resorte y a la masa sujeta al extremo de éste.

Representación gráfica

Para poder acabar el estudio y averiguar si se cumple o no la Ley de Hooke, deberemos representar la variación de la longitud en función de la fuerza producida por la masa colgada. Si al representar los datos aparece una recta entonces podremos decir que hay una relación de proporcionalidad directa entre el alargamiento y la masa colgada.

Antes de representar la gráfica, averiguaremos el valor de los puntos. En el eje vertical (y) tendremos el valor de la longitud del resorte y en eje horizontal (x) tendremos el valor de la fuerza aplicada que será la resultante de multiplicar la masa por la aceleración de la gravedad, según la expresión:

El valor de los puntos y la representación vienen incluidos en la siguiente gráfica:

Conclusión

Por una parte y de una forma muy clara queda demostrada la hipótesis que planteábamos al pirincipio, o sea, un cuerpo elástico se estira de forma proporcional a la fuerza que se ejerce sobre él, es decir, el alargamiento es proporcional a la masa colgada. Esto se puede afirmar por la precisión con la que se puede trazar una recta a partir de los datos de fuerza y alargamiento

Por otra parte se consigue demostrar una hipótesis a partir del trabajo cinetífico y de la experimentación y esto es muy importante ya que a partir de la aparición del método cintífico se revolucionó para siempre la forma de hacer ciencia.

Agradecimientos

Este artículo es una adaptación de un original elaborado por: Alejandra Rubio, Sandra Ruíz, Tania Fortea y Erwin Craig. Gracias por vuestra colaboración.

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