Explorando la Ley de Hooke con GeoGebra

Autor:Juan Carlos Cabrera Ballesteros, Felix Acha

Copia de Ley de Hooke.

Autor: Felix Acha. Editado por: Juan Cabrera. Año lectivo: 10^mo EGB Materia: Ciencias Naturales Tema: Ley de Hooke Objetivode aprendizaje: 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).

Ley de Hooke. Experimento

Instrucciones:

Exploración inicial: Paso 1º 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. Realización del experimento: Paso 2ºElije un valor inicial de k (constante de elasticidad) entre 0.1 y 50 N/m para realizar tu experimento en el simulador. Paso 3º 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:

Fuerza aplicada (F, N)	Deformación (∆x, m)
______________________	______________________
______________________	______________________

Construcción del gráfico: Paso 4º Construye un gráfico Fuerza-Deformación (F-∆x) con los datos recopilados. Para este fin pueden emplear GeoGebra Calculator Suite. Reflexión: Paso 5º Analiza el gráfico obtenido. Reflexiona: a) ¿Qué tipo de representación se obtiene? b) ¿Qué relación observas entre la fuerza aplicada y la deformación del resorte? Exploración adicional: Paso 6º Cambia el valor de k en el simulador. Paso 7º Repite los pasos 2 a 5 y reflexiona sobre cómo el cambio en k afecta la pendiente del gráfico F-∆x. Preguntas de opción múltiple: Paso 8º Responde las siguientes preguntas de opción múltiple.

Pregunta 1: ¿Qué describe la constante de elasticidad (k) en la Ley de Hooke?

Marca tu respuesta aquí

A
La resistencia del resorte a romperse.
B
La pendiente de la gráfica F-Deformación.
C
La fuerza máxima que soporta el resorte.
D
La velocidad con la que cambia la deformación.

Revisa tu respuesta (3)

Pregunta 2: ¿Qué sucede con la deformación (∆x) si se duplica la fuerza aplicada (F), manteniendo constante k?

Marca tu respuesta aquí

A
Se reduce a la mitad.
B
Permanece constante.
C
Se duplica.
D
Se triplica.

Revisa tu respuesta (3)

Pregunta 3: En el gráfico F-Deformación de un resorte ideal, ¿cómo se representa la relación entre fuerza y deformación?

Marca tu respuesta aquí

A
Una línea curva.
B
Una línea recta con pendiente positiva.
C
Una línea horizontal.
D
Una línea recta con pendiente negativa.

Revisa tu respuesta (3)

Pregunta 4: Si se aumenta el valor de k, ¿cómo afecta esto a la pendiente del gráfico F-Deformación?

Marca tu respuesta aquí

A
La pendiente disminuye.
B
La pendiente aumenta.
C
La pendiente permanece constante.
D
No afecta al gráfico.

Revisa tu respuesta (3)

Pregunta 5: ¿Cuál es la ecuación matemática que describe la Ley de Hooke?

Marca tu respuesta aquí

A
F = m × g.
B
F = k × ∆x
C
F = k / ∆x
D
F = ∆x / k

Revisa tu respuesta (3)

Pregunta 6: Si un resorte tiene k = 50 N/m, ¿cuál será la deformación (∆x) si se aplica una fuerza de 10 N?

Marca tu respuesta aquí

A
0.2 m.
B
2 m.
C
5 m.
D
0.5 m.

Revisa tu respuesta (3)

Pregunta 7: ¿Qué sucede si un resorte se estira más allá de su límite elástico?

Marca tu respuesta aquí

A
El resorte vuelve a su forma original.
B
El resorte se deforma permanentemente.
C
La constante k disminuye.
D
La constante k disminuye. d) La constante k aumenta.

Revisa tu respuesta (3)

Pregunta 8: En un resorte con k = 20 N/m, si la deformación es 0.5 m, ¿cuál es la fuerza aplicada?

Marca tu respuesta aquí

A
10 N.
B
100 N.
C
1 N.
D
0.01 N.

Revisa tu respuesta (3)

Gracias por desarrollar esta actividad.

COMPLETADO

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