[b]Autor: [/b]Felix Acha. [b]Editado por:[/b] Juan Cabrera.[br][b]Año lectivo: [/b]10[sup]mo[/sup] EGB[br][b]Materia: [/b]Ciencias Naturales[br][b]Tema:[/b] Ley de Hooke[br][b]Objetivo[/b][b]de aprendizaje[/b][b]: [/b]Comprender la relación matemática entre la fuerza aplicada y la deformación de un resorte, de acuerdo con la Ley de Hooke, y analizar cómo cambia el comportamiento del sistema al modificar la constante de elasticidad (k).
[b][u]Exploración inicial:[/u][br][/b][b]Paso [/b][b]1º[/b] Observa cómo el resorte cambia de forma cuando se aplica una fuerza, manipulando los deslizadores con diferentes valores de la Fuerza (F) aplicada y de la constante de elasticidad del resorte (k) en el simulador.[br][b][u][br]Realización del experimento:[/u][br][/b][b][b]Paso [/b]2º[/b]Elije un valor inicial de k (constante de elasticidad) entre 0.1 y 50 N/m para realizar tu experimento en el simulador.[br][b]Paso 3º [/b]Aplica distintas fuerzas al resorte y registra los valores de la fuerza aplicada (F) y la deformación correspondiente (∆x) en una tabla como la siguiente:[table][tr][td][b]Fuerza aplicada (F, N) [/b][/td][td][b]Deformación (∆x, m)[/b][/td][/tr][tr][td]______________________[/td][td]______________________[/td][/tr][tr][td]______________________[/td][td]______________________[/td][/tr][/table][b][u][br]Construcción del gráfico:[/u][br][/b][b][b]Paso [/b]4º[/b] Construye un gráfico Fuerza-Deformación (F-∆x) con los datos recopilados. Para este fin pueden emplear [i]GeoGebra Calculator Suite[/i].[br][b][u][br]Reflexión:[br][/u][/b][b][b]Paso [/b]5º[/b] Analiza el gráfico obtenido. Reflexiona:[br]a) ¿Qué tipo de representación se obtiene?[br]b) ¿Qué relación observas entre la fuerza aplicada y la deformación del resorte?[br][b][u][br]Exploración adicional:[br][/u][/b][b][b]Paso [/b]6º[/b] Cambia el valor de k en el simulador.[br][b][b]Paso [/b]7º [/b]Repite los pasos 2 a 5 y reflexiona sobre cómo el cambio en k afecta la pendiente del gráfico F-∆x.[br][br][b][u]Preguntas de opción múltiple:[/u][br][/b][b][b]Paso [/b]8º [/b]Responde las siguientes preguntas de opción múltiple.[br]
[b]Pregunta 1: ¿Qué describe la constante de elasticidad (k) en la Ley de Hooke?[/b]
[b]Pregunta 2: ¿Qué sucede con la deformación (∆x) si se duplica la fuerza aplicada (F), manteniendo constante k?[/b]
[b]Pregunta 3: En el gráfico F-Deformación de un resorte ideal, ¿cómo se representa la relación entre fuerza y deformación?[/b]
[b]Pregunta 4: Si se aumenta el valor de k, ¿cómo afecta esto a la pendiente del gráfico F-Deformación?[/b]
[b]Pregunta 5: ¿Cuál es la ecuación matemática que describe la Ley de Hooke?[/b]
[b]Pregunta 6:[/b] [b]Si un resorte tiene k = 50 N/m, ¿cuál será la deformación (∆x) si se aplica una fuerza de 10 N?[br][/b]
[b]Pregunta 7: ¿Qué sucede si un resorte se estira más allá de su límite elástico?[/b]
[b]Pregunta 8: En un resorte con k = 20 N/m, si la deformación es 0.5 m, ¿cuál es la fuerza aplicada?[/b]