El documento describe los diferentes tipos de resortes, incluyendo resortes de tracción, compresión y torsión. Explica que los resortes pueden ser fabricados con diferentes materiales y que su función es almacenar y liberar energía elásticamente. También presenta la ley de Hooke para explicar cómo la fuerza ejercida en un resorte depende de su elongación o compresión.

1. Resortes
Curso Física I
Javier Rivas

2. La palabra resorte describe a un operador de
características elásticas que puede conservar y
liberar energía sin experimentar deformaciones
permanentes cuando la fuerza ejercida sobre él termina.
Los resortes poseen múltiples usos, en todas las situaciones
en las que es necesario aplicar una determinada fuerza y
que ésta luego sea retornada en forma de energía
(suspensiones de vehículos, cables de conexión, etc.).
En concreto, podemos establecer que existen muchos
elementos, instrumentos y dispositivos de nuestra vida que
recurren a la utilización de la instalación de resortes para
funcionar convenientemente. Así, por ejemplo, existen
muelles de esta tipología en productos tecnológicos como los
conocidos disquetes y también en vehículos. Más
exactamente los resortes se convierten en pieza fundamental
para conseguir la perfecta suspensión de nuestro coche.

3. Tipos de Resorte
Los resortes pueden ser fabricados con acero
inoxidable, acero al carbono, plástico u otros materiales.
Sus dimensiones y formas varían según su uso.
Existen resortes de tracción (los cuales suelen estar
provistos de ganchos situados en sus extremidades),
resortes de compresión (cilíndricos, cónicos, de paso
fijo, etc.) y.
resortes de torsión (sometidos a este tipo de fuerzas).

4. Tipos de Resorte
Se caracterizan por ser de bobina o espira cerrada, destinados a
soportar esfuerzos de tracción cuando son sometidos a la acción de
fuerzas opuestas que lo atraen, pueden usarse multitud de
configuraciones y longitud del gancho, donde las vueltas unidas
suministran la tensión inicial en el resorte para ayudar a manipular la
carga y la velocidad.
Sus aplicaciones varían desde pequeños equipos médicos hasta
resortes de frenos para maquinaria pesada o automotores.
Resortes de Tracción

5. Tipos de Resorte
Son de bobina o espira abierta, destinados a soportar esfuerzos de
compresión y choque, propiedad esta que les permite disminuir su
volumen cuando se aumenta la presión ejercida sobre ellos,
convirtiéndose en los dispositivos de almacenamiento de energía
disponibles más eficientes; representan la configuración más común
utilizados en el mercado actual.
Su fabricación se realiza a partir de alambre redondo, y sus formas
pueden ser: cilíndrica, de barril cónico, convexo y otros tipos de perfil.
Resortes de Compresión

6. Tipos de Resorte
Sus espiras son por lo general cerradas, están destinados a soportar esfuerzos
laterales o deformación helicoidal cuando se le aplica un par de fuerzas
paralelas de igual magnitud y sentido contrario, ofrecen resistencia a la
aplicación de torque externo.
Los resortes de torsión de tipo especial incluyen los de doble torsión y los que
tienen un espacio entre las vueltas para minimizar la fricción
Resortes de Torsión

7. Ley de Fuerzas de Resortes
La ley de fuerza para el resorte es la Ley de Hooke.
Conforme el resorte está estirado (o comprimido) cada vez más, la fuerza de
restauración del resorte se hace más grande y es necesario aplicar una fuerza
mayor. Se encuentra que la fuerza aplicada F es directamente proporcional al
desplazamiento o al cambio de longitud del resorte. Esto se puede expresar en
forma de una ecuación.
F=k Δ X = k (X- X0)
O con X0 = 0, F=kX
Como se puede ver la fuerza varía con X. Esto se expresa diciendo que la
fuerza es una función de la posición. La k en esta ecuación es una constante
de proporcionalidad y comúnmente se llama laconstante del resorte o de
la fuerza restauradora . Mientras mayor sea el valor de k, más rígido o
fuerte será el resorte

8. Ley de Fuerzas de Resortes
Ejemplo:
Una masa de 0,30 Kg está suspendida de un resorte vertical y desciende a una
distancia de 4,6 cm después de la cual cuelga en reposo. Luego se suspende una masa
adicional de 0,50 Kg de la primera. ¿Cuál es la extensión total del resorte?
Datos:
m1 = 0,30 kg m2 = 0, 50 kg X1 = 46 cm = 0,046 m g= 9,8m/seg2
Solución:
La distancia de alargamiento o estiramiento total está dada por F = kX
Donde F es la fuerza aplicada, en este caso el peso de la masa suspendida sobre el
resorte
F1 = m1 . g = kX1 Entonces: 𝑘 =
𝑚1.𝑔
𝑋1
=
0,30 𝐾𝑔 .(9.8 𝑚/𝑠𝑒𝑔2)
0,046 𝑚
= k=63,9 N/m
Conociendo k, la extensión total del resorte se encuentra a partir de la situación de la
fuerza equilibrada:
𝐹 = 𝑚1 + 𝑚2 . 𝑔 = 𝑘𝑋
Así:
𝑋 =
𝑚1+ 𝑚2 .𝑔
𝑘
Entonces
0,30 𝐾𝑔+0,50 𝐾𝑔 .(9.8 𝑚/𝑠𝑒𝑔2)
63,9 𝑘
= X = 0,12 m = 12 cm