La física detrás de los resortes

Los hay de muchos tamaños, formas y tipos, y podemos encontrarlos casi en cualquier sitio, desde una pluma retráctil hasta en las grandes industrias como la automotriz o de la construcción. Los resortes son piezas que tienen un papel muy importante en el correcto funcionamiento de miles de objetos, pero ¿qué hay detrás de toda esta amplia variedad de resortes en el mercado?´

Los resortes están hechos 100% bajo las leyes de la física, su modelo global obedece a la llamada Ley de Hooke o también conocida como ley de elasticidad, la cual se creó en un principio para casos de estiramiento longitudinal donde se establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo, esta ley es aplicable a los materiales elásticos hasta su denominado límite elástico, el cual es la tensión máxima que un material el asoplástico puede soporta sin tener deformaciones permanentes, de los contrario el material sufriría una deformación permanente y no podría recuperar naturalmente su forma original.

Esta ley se le atribuye a Robert Hooke, un físico británico considerado uno de los científicos experimentales más sobresalientes de la historia de la ciencia. Sus principales aportaciones se dieron en áreas como la ingeniera, construcción y física. De acuerdo con los registros que se tienen de sus trabajos Hooke temía que alguien descubriera sus resultados por lo que decidió hacer la publicación a través de un anagrama, es decir, una palabra o frase que resulta de la transposición de letras de otras palabras. Años más tarde el científico reveló el significado del anagrama, el cual era “Como la extensión, así la fuerza”.

En la ecuación del resorte se relaciona la fuerza ejercida sobre éste con base en el alargamiento o contracción donde interviene la constante elástica del resorte considerando la sección del cilindro que envuelve al resorte y el módulo de elasticidad del mismo, no del material.

La ley indica que la energía de deformación o también conocida como energía potencial elástica, la cual está asociada al estiramiento o acortamiento de un resorte lineal se da por la integración del trabajo aplicado en cada cambio de su longitud. En caso de que el resorte no sea lineal entonces la rigidez de mismo dependerá de su deformación aplicando una fórmula más general para entender su funcionamiento.

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