1 00:00:02,799 --> 00:00:06,440 Muy buenas, ¿cómo estáis? Espero que estéis bien. 2 00:00:07,379 --> 00:00:12,359 Vamos a ver la ley de Hooke, que es la parte de teoría que vamos a necesitar 3 00:00:12,359 --> 00:00:16,199 para que podáis realizar los ejercicios 28 y 29 de la página 150. 4 00:00:17,339 --> 00:00:22,460 La ley de Hooke lo que nos define es cómo se comporta algo elástico, 5 00:00:22,699 --> 00:00:26,719 algo que podemos, digamos, haciendo una fuerza, estirarlo, ¿vale? 6 00:00:26,739 --> 00:00:27,600 Por ejemplo, una goma. 7 00:00:27,600 --> 00:00:35,560 Ahora, siempre cuando trabajamos con algo elástico, en física, el modelo que solemos utilizar es el de un muelle. 8 00:00:36,140 --> 00:00:38,859 Vamos a imaginar que tenemos un muelle colgado del techo. 9 00:00:40,659 --> 00:00:47,500 En condiciones normales suponemos que su longitud es esta, la longitud de aquí, que tiene este muelle, desde el techo, desde este punto hasta aquí. 10 00:00:48,240 --> 00:00:56,340 Vamos a llamar a la longitud del muelle, para ver lo que ocurre, vamos a llamar L0, como si fuera la longitud inicial. 11 00:00:57,600 --> 00:01:01,780 Por lo tanto, la vamos a llamar L0, L sub 0. 12 00:01:02,719 --> 00:01:07,480 Imaginaros ahora que cogemos una masa y la colgamos del muelle. 13 00:01:07,599 --> 00:01:08,439 ¿Qué es lo que va a ocurrir? 14 00:01:08,439 --> 00:01:14,780 Bueno, pues si colgamos algo del muelle, evidentemente lo que va a ocurrir es que este se va a estirar. 15 00:01:15,579 --> 00:01:20,730 Va a medir algo más. 16 00:01:20,870 --> 00:01:23,230 Aquí hemos colgado ahora una masa, ¿vale? 17 00:01:23,769 --> 00:01:28,590 Colgado una masa M, imaginaros, pues de 2 kilogramos, de 1 kilogramo, de lo que pueda. 18 00:01:28,590 --> 00:01:33,870 Esto lo que provoca es que el muelle mida algo más 19 00:01:33,870 --> 00:01:36,650 Entonces a partir de ahora la longitud ya no la vamos a llamar L sub 0 20 00:01:36,650 --> 00:01:38,409 sino que la vamos a llamar L 21 00:01:38,409 --> 00:01:47,810 Si os fijáis hay una diferencia entre la longitud normal del muelle 22 00:01:47,810 --> 00:01:51,510 y la longitud de cuando el muelle se ha alargado 23 00:01:51,510 --> 00:01:55,109 Esta distancia de aquí entre estos dos puntos 24 00:01:55,109 --> 00:01:59,409 es lo que vamos a llamar el incremento o el cambio en la longitud. 25 00:01:59,790 --> 00:02:03,930 Siempre que ponemos cambio ponemos la letra griega delta y es un delta de L. 26 00:02:04,450 --> 00:02:11,210 De forma que delta de L o el cambio en la longitud es igual a la longitud final menos la longitud inicial. 27 00:02:12,169 --> 00:02:15,990 Luego haremos un ejemplo para verlo esto más en detalle. 28 00:02:15,990 --> 00:02:25,469 Bueno, ¿qué ha ocurrido? Que yo he colgado una masa M y esto se ha alargado a una distancia que es delta de L 29 00:02:25,469 --> 00:02:29,530 Si yo colgase una masa que fuera el doble, se alargaría al doble 30 00:02:29,530 --> 00:02:33,210 ¿Qué fuerza es la que está haciendo aquí que el muelle se ha alargado? 31 00:02:33,710 --> 00:02:38,810 Pues la fuerza que está haciendo que esto se haya alargado es el peso, el peso de esta masa 32 00:02:38,810 --> 00:02:45,310 El peso, recuerdo, que es la masa multiplicado por G, donde G es la aceleración de la gravedad 33 00:02:45,310 --> 00:02:52,110 Recuerdo que g son 9,8 metros partido por segundo al cuadrado. 34 00:02:54,530 --> 00:03:04,550 ¿Qué es lo que nos dice la ley de Hooke? La ley de Hooke nos dice que la fuerza con la que hemos tirado del muelle, que en este caso esto es la fuerza con la que tiramos del muelle, fuerza, vamos a llamar f, 35 00:03:06,650 --> 00:03:14,969 pues la fuerza con la que tiramos del muelle, la fuerza es proporcional a lo que se ha alargado del muelle. 36 00:03:14,969 --> 00:03:19,050 Y cuando es proporcional lo que hacemos es multiplicarlo por una constante. 37 00:03:20,090 --> 00:03:25,469 Es decir, la fuerza y el alargamiento son directamente proporcionales. 38 00:03:26,090 --> 00:03:28,550 Cuanto más fuerza tiro del muelle, más se alarga. 39 00:03:28,629 --> 00:03:31,169 Si hago el doble de fuerza, el muelle se alarga el doble. 40 00:03:31,789 --> 00:03:33,849 Esto vale también para compresión. 41 00:03:33,949 --> 00:03:40,729 Si tenéis unos muelles, por ejemplo, de un amortiguador de una moto, de una bici, lo que se comprime también depende de la fuerza que hago sobre él. 42 00:03:41,090 --> 00:03:45,389 Si hago el doble de fuerza, se va a comprimir el doble de longitud. 43 00:03:46,469 --> 00:04:04,169 ¿Vale? Recordamos unidades que utilizamos aquí, ¿vale? Bueno, pues en la longitud, en el sistema internacional lo tenemos que poner en metros, la fuerza en el sistema internacional la tenemos que poner en newtons, ¿vale? Estos son unidades que utilizamos y la constante que tenemos aquí, lo que llamamos la constante del muelle en newtons partido por metro. 44 00:04:04,169 --> 00:04:22,269 ¿Qué significa esta constante? Si el muelle es muy finito, imagina que tengo un muelle finito, tendré una constante del muelle pequeña. 45 00:04:22,269 --> 00:04:48,279 Si tengo un muelle que es bastante gordo y resistente, pues esta constante del muelle es bastante más grande en números. 46 00:04:48,379 --> 00:04:49,699 Eso tendrá un valor numérico. 47 00:04:49,699 --> 00:05:04,199 ¿De acuerdo? Otra cosa que es importante que tengamos en cuenta es que esta fuerza, ¿vale? Esta fuerza que hemos puesto aquí en la ley de Hooke, en realidad, si lo que hacemos es colgar una masa, es el peso, es decir, es m por g. 48 00:05:04,680 --> 00:05:11,720 Esta es la fuerza que tira del muelle y hace que sea largo. ¿Vale? Vamos a ver todo esto en un ejemplo que vamos a resolver. 49 00:05:11,720 --> 00:05:47,769 Vale, imaginaros que nos dicen que tenemos un muelle, ¿vale? Tenemos un muelle del que colgamos una masa de 2 kilogramos y se alarga 2 centímetros, por ejemplo. 50 00:05:48,810 --> 00:05:57,170 Si colgamos, bueno, vamos a poner para no liaros, voy a cambiar esto y vamos a poner que se alarga 3 centímetros, ¿vale? 51 00:05:57,170 --> 00:06:28,639 Si colgamos 6 kilogramos se alarga 9 centímetros y si colgamos 12 kilogramos se alarga 18 centímetros, ¿vale? 52 00:06:28,639 --> 00:06:41,480 Nos piden que representemos primero una gráfica, imaginaros, en la que tengamos la fuerza con la que estamos tirando del muelle en newtons 53 00:06:41,480 --> 00:06:51,819 frente a lo que se ha alargado el muelle en metros, y lo siguiente, que calculemos cuál es la constante del muelle. 54 00:06:52,139 --> 00:06:53,500 Eso es lo que tenemos que calcular. 55 00:06:53,500 --> 00:07:16,000 Bueno, lo primero que hacemos es una tablita en la que nos vamos a poner primero la masa en kilogramos, ¿vale? Entonces tenemos, lo primero que tenemos son 2 kilogramos, los siguientes son 6 kilogramos y los siguientes son 12 kilogramos, ¿vale? 56 00:07:16,000 --> 00:07:27,500 Y tenemos luego también, ¿de acuerdo? Lo que se alarga, vamos a ponerlo en metros, ¿vale? 57 00:07:28,079 --> 00:07:30,980 Esta M es de metros, esta M es de masa, tened cuidado, ¿vale? 58 00:07:32,839 --> 00:07:39,600 Las medias las tenemos en centímetros, 3 centímetros es lo mismo que 0,03 metros, ¿vale? 59 00:07:39,600 --> 00:07:41,220 Lo dividimos entre 100. 60 00:07:42,860 --> 00:07:47,740 El siguiente tenemos 9 centímetros, 0,09 metros. 61 00:07:49,839 --> 00:07:54,699 Y la siguiente tenemos 12, es decir, 0,18 metros. 62 00:07:56,660 --> 00:07:58,839 ¿Cuál es la fuerza que estamos ejerciendo en el muelle? 63 00:07:58,980 --> 00:08:02,160 Pues la fuerza es el peso, el peso que será en newton. 64 00:08:02,899 --> 00:08:06,560 El peso sabéis que es la masa por g, que es 9,8. 65 00:08:06,560 --> 00:08:11,000 Es decir, 2 por 9,8, 6 por 9,8 y 12 por 9,8. 66 00:08:11,000 --> 00:08:16,680 Si lo calculamos y hacemos 2 por 9,8, esto nos da 19,6 newtons. 67 00:08:19,220 --> 00:08:29,699 En este otro caso, 6 por 9,8 nos da 58,8 newtons. 68 00:08:32,360 --> 00:08:39,960 Y por último, 12 por 9,8 nos daría 117,6 newtons. 69 00:08:39,960 --> 00:09:07,919 Entonces si lo representamos, imaginaos que aquí tenemos 117,6, para 117,6 tenemos 12, aquí, 12, no, perdón, perdón, perdón, perdón, para 117,6 N tenemos 0,18 m, entonces aquí serían 0,18 m, 0,18, ¿vale? 70 00:09:07,919 --> 00:09:22,679 ¿Vale? Para la mitad de esto, que es por aquí la mitad, 58,8, pues tenemos la mitad, que son 0,09. 71 00:09:22,679 --> 00:09:41,059 Y por último, para 19,6, que es un tercio, más o menos por aquí estaríamos, 19,6, tendríamos un tercio aquí también, que son 0,03. 72 00:09:41,059 --> 00:09:56,659 Lo que he hecho es representar los valores de la tabla. El 0,03 es el que viene aquí, el 0,09 es el que viene aquí, el 0,18 es el que viene aquí y sus valores correspondientes. 73 00:09:56,659 --> 00:10:17,730 y dibujamos la recta que resulta aquí, si partimos de aquí, tenemos una recta, que es la recta que define lo que se alarga el muelle en función de la fuerza que hemos realizado. 74 00:10:18,350 --> 00:10:20,870 Para calcular la constante del muelle, la K, 75 00:10:21,590 --> 00:10:26,330 pues sabemos que la fuerza que ejercemos sobre el muelle 76 00:10:26,330 --> 00:10:30,870 es igual a la constante por lo que se ha alargado. 77 00:10:31,009 --> 00:10:33,950 Por tanto, si lo que quiero es calcular la constante que me piden aquí, 78 00:10:34,750 --> 00:10:38,850 pues la constante la dejo sola y la delta de L la paso dividiendo a este lado. 79 00:10:38,850 --> 00:10:43,929 Por lo tanto, me queda que la constante es la fuerza dividido entre delta de L. 80 00:10:44,669 --> 00:10:47,669 La fuerza, hemos dicho, podemos coger cualquiera de los pares, 81 00:10:47,730 --> 00:11:04,820 Por ejemplo, si cogemos este, que está relacionado con este, pues para una fuerza de 58,8 newtons tenemos un alargamiento de 0,09 metros. 82 00:11:05,379 --> 00:11:19,320 Si calculáis esto, 58,8 entre 0,09 nos da 653,3 newtons partido por metro. 83 00:11:19,320 --> 00:11:28,759 Teniendo todo esto presente, como hemos hecho aquí, podéis intentar hacer los ejercicios que proponemos aquí. 84 00:11:28,860 --> 00:11:37,159 Ejercicios que son de la página 150, el ejercicio 28 y el ejercicio 29. 85 00:11:37,440 --> 00:11:46,779 Cuando los tengáis hechos, me los enviáis con una foto, intentad que salga en vertical y que no esté torcida, porque si no, al final, para corregirlo, termino con tortícolis. 86 00:11:46,779 --> 00:11:51,700 Entonces en este ejercicio va a puntuar también el que lo hayáis hecho la foto en vertical, que salga bien. 87 00:11:52,139 --> 00:11:59,879 Si alguno lo podéis generar en PDF, mejor todavía, porque con PDF os voy a poder incluso hacer anotaciones que podéis ver luego sobre lo que he corregido. 88 00:12:00,960 --> 00:12:12,320 Una cosa que quiero que veáis también es una herramienta que hay en una página web que se llama FED, donde hay muchos experimentos que se pueden hacer online. 89 00:12:12,320 --> 00:12:15,539 Y aquí se puede ver lo que hemos comentado del muelle. 90 00:12:15,539 --> 00:12:36,460 Si yo tengo aquí un muelle, voy a poner la longitud del muelle estaría en esta rayita de aquí y vamos a buscar dónde estaría su posición de equilibrio. Si yo juego una masa, por ejemplo, de 50 gramos en este muelle, el muelle estila, para pararlo lo doy en este botoncito rojo, veis que desde la línea azul que estaba antes ahora se ha alargado hasta este punto. 91 00:12:36,460 --> 00:12:40,659 Puedo coger una regla y medir lo que se ha alargado. 92 00:12:42,360 --> 00:12:47,120 Midiendo esto, sería capaz de calcular la constante del muelle. 93 00:12:47,379 --> 00:12:52,139 La constante la puedo yo regular con esto, hacerla más fuerte o más débil. 94 00:12:52,360 --> 00:12:54,899 Os pondré el link de esta página por si queréis jugar con ello. 95 00:12:55,519 --> 00:13:00,480 Fijaros que aquí se ha alargado como unos 9 centímetros, porque esta regla está en centímetros. 96 00:13:01,019 --> 00:13:03,899 Si pongo una que fuera el doble, debería alargarse al doble. 97 00:13:03,899 --> 00:13:13,259 Si pongo una masa de 100 gramos, se debería alargar al doble de 9, que son unos 18, y si veis aquí estamos prácticamente en 18 centímetros. 98 00:13:13,779 --> 00:13:26,600 Si yo cojo un muelle que sea más resistente, veis que ha aumentado el grosor del muelle, pues lo que se ha alargado es menos cantidad. 99 00:13:26,600 --> 00:13:34,399 Si pongo un muelle más, digamos, más flojito, veis que es más finito, lo que se alarga ahora es bastante más, ¿vale? 100 00:13:34,399 --> 00:13:43,779 Entonces, en función de la constante del muelle y de lo que yo lo alargue, pues, o sea, de la masa que ponga, se va a alargar más o se va a alargar menos, ¿vale? 101 00:13:44,480 --> 00:13:49,200 Bueno, pues esto es todo lo que os quería contar sobre la parte del muelle. 102 00:13:50,059 --> 00:13:55,299 En el próximo vídeo empezaré a contaros cosas ya de la fuerza de la gravedad y cosas de ese tipo, ¿vale? 103 00:13:56,600 --> 00:14:04,480 Bueno, eso es todo por ahora, así que haced los ejercicios, enviadmelos y os iré corrigiendo y poniendo nota. 104 00:14:04,840 --> 00:14:12,440 Todavía hay muchos que no habéis enviado los anteriores, por favor acordaos, enviadlos porque va a servir bastante para la nota de este tercer trimestre. 105 00:14:13,240 --> 00:14:15,820 Venga, esto es todo por ahora, cuidaos y hasta pronto.