Ya puedes calcular el alargamiento de un muelle o resorte, gracias a las calculadoras de física que te ofrecemos en Plusmaths. Podrás resolver tus problemas y operaciones más complicadas en tan solo un instante.
Además, también te enseñamos cuáles son los conceptos necesarios que te permitirán entender los resultados obtenidos. En este caso, podremos calcular las fuerzas que intervienen en el estiramiento de un muelle gracias a la ley de Hooke.
Definición de la ley de Hooke
En física se utiliza la ley de Hooke para calcular la elongación de cualquier muelle o resorte que nos encontremos. Esta alargamiento se calcula a través de las fuerzas que intervienen en el movimiento y la constante de elasticidad del material elástico en cuestión.
De esta forma, la ley de Hooke dice que el alargamiento de un muelle es proporcional al módulo de la fuerza que aplicamos sobre él. Cabe destacar, que si superamos el denominado "límite de elasticidad", el muelle quedará deformado y no volverá a su posición inicial otra vez.
Fórmula de la ley de Hooke
Para trabajar con la fórmula de la ley Hooke, tendremos que trabajar con 3 incógnitas como son: el alargamiento del muelle, la fuerza que se aplica y la constante de elasticidad que posee cada material elástico. Para calcular la fuerza debemos realizar el producto de la constante por el alargamiento. El alargamiento o elongación se obtiene calculando la diferencia entre la longitud del muelle estirado y su longitud inicial. La fórmula de la ley Hooke quedaría así:
F = k · (x – x0) = k · Δx
Es probable que algún problema no debas calcular la fuerza realizada, sino la elongación producida al aplicar una fuerza determinada. Para ello, debemos despejar la incógnita que nos interese a raíz de la fórmula que acabamos de ver. En este caso tendríamos que dividir la fuerza aplicada entre la constante de elasticidad del material.
Δx = F / k
Si lo que necesitamos calcular es la constante de elasticidad de un material determinado, tendremos que realizar el cociente entre la fuerza y el alargamiento que se ha producido en el muelle o resorte.
k = F / Δx