Criterio de evaluación del tema (CE.CN.F.5.7). Argumenta desde la experimentación y la observación de fenómenos la ley de Hooke (la fuerza que ejerce un resorte es proporcional a la deformación que experimenta), estableciendo su modelo matemático y su importancia para la vida cotidiana.
- Observación experimental: si se cuelga un peso de masa m de un resorte, este se deforma; al aumentar el peso, la deformación x aumenta en la misma proporción (ver gráfico experimental: la fuerza elástica crece linealmente con x).
- Modelo físico: al desplazar la masa un tramo \Delta x desde su posición de equilibrio, el resorte ejerce una fuerza de restauración F_e opuesta al desplazamiento (en la figura, F_e apunta hacia la posición de equilibrio cuando se comprime o se estira).
- Ley de Hooke: la magnitud de esa fuerza es directamente proporcional a la deformación: F_e = k\,x donde k es la constante de rigidez del resorte, en \text{N/m}, y x es el desplazamiento respecto de la longitud de equilibrio, en \text{m}.
- Fuerza de restauración: al ser un vector opuesto al desplazamiento, \vec{F}_e = -k\,\vec{x} El signo menos indica que la fuerza siempre tiende a devolver el cuerpo a su estado de reposo.
- Constante de rigidez: para un mismo x, un resorte más grueso (mayor k) produce una fuerza mayor; esto se mide en el laboratorio colgando masas conocidas y midiendo la elongación.
- Importancia cotidiana: resortes en amortiguadores de autos, colchones, muelles de puertas, balanzas de resorte (la masa se lee a partir de x), cuerdas elásticas, juguetes y dispositivos de medición de fuerzas.
El modelo matemático de la ley de Hooke es F_e = kx (o \vec{F}_e = -k\vec{x}): la fuerza elástica es proporcional a la deformación, con constante de rigidez k, y es fundamental para entender el equilibrio de cuerpos y numerosos dispositivos cotidianos.










