Lege honek Robert Hooke fisikari ingelesaren izena hartzen du. Bera da Zientziaren historiako zientzialaririk garrantzitsuenetako bat. Legea aurkitzea itzela zela jakinik, Hookek Fisikako "ceiiinosssttuv” anagrama famatuaren erara argitaratu zuen. Anagrama horrek "Ut tensio sic vis” esan nahi du (“luzapena nolakoa, indarra halakoa”). Dena den, Hookek bi urte itxaron zuen sekretua argitzeko.
Hooke hain zen mesfidatia, non Isaac Newton garaikideak ezin baitzuen ikusi ere egin. Are gehiago, Hooke hil eta gero, Newtonek agindu zuen erre zedila Hookeren erretratu bakarra.
Argituko dugu sekretutzarra?
Ataza: Hookeren legea ikertzen
Irupena:
Saio bat
Taldekatzea:
Bikoteka
Ezer baino lehen, simulazio baten bidez argituko dugu sekretua. Behin ulertu eta gero, kasu erreal baten aplikatuko dugu.
Educaplus-ko simulazioa irekiko dugu, Jesús Peñas irakaslearena: Hookeren Legea
Malgukitik, plater txiki bat jarriko dugu zintzilik.
Erreferentzia-puntu bat aukeratuko dugu; horretarako, “0”a arrastatuko dugu hasierako posiziora heldu arte. Guk nahi duguna izango da (malgukiaren, kakoaren edo platerraren muturra izan daiteke...). Taulan idatziko dugu zer balio duen (g-tan eta N-tan)
10 g-ko pisuak jarriko ditugu, banan-banan, eta idatziko dugu zelan luzatzen den (cm-tan eta metrotan)
Pisua/Luzapena grafiko bat egingo dugu. Zer ezaugarri ditu? Zer ondoriozta dezakegu? Kapaz al gara adierazteko zer lege aurkitu zuen Hookek?
Taulako azken zutabea osatuko dugu. Zer balio lortuko dugu?
Balio hori ezagututa (batezbestekoa egingo dugu), kalkula dezakegu bola urdinen pisua?
Masa (g)
Pisua (N)
Luzapena (cm)
Luzapena (cm)
k = F/X
0
10
20
30
40
50
60
Ataza: kasu praktikoetan aplikatuko dugu Hookeren legea
Iraupena:
Saio bat
Taldekatzea:
Bikoteka
Lankidetzan arituko gara, eta Hookeren legea aplikatzen duten kasu jakin batzuk ebatziko ditugu. Emaitzak kontuan hartuta, gure txosten zientifikoa osatuko dugu.
Naturan, hainbat sistemek dituzte propietate elastikoak, Hookeren legea betetzen dutenak. Adibidez, industrian (materialen erresistentzia edo ibilgailuen trakzio-sistemak), dinamometroak edo malgukiak eraikitzeko, eta ohe elastikoen edo tranpolinen erresistentzia kalkulatzeko, eta abarretarako.
Ikus dezagun nola aplikatzen diren kasu praktiko batean: luzaketak egiteko banda elastikoak. Gimnasioetan, kirola egiteko (Pilates, jokoak eta abar), nahiko ohikoa da banda eta goma elastikoak erabiltzea. Banda horiek malguki baten modura jokatzen dutela jota, Hookeren legea erabil dezakegu kalkulatzeko zenbat luzatzen diren edo zenbateko indarra egin behar dugun luzatu daitezen.
Banda elastiko baten “erresistentzia” kg-tan neurtzen da denda baten erosi nahi dugunean. Oinarrizko banda tipo batek, batez beste, 2 m luze ditu, eta 25 kg-ko erresistentzia du; hau da, malguki batekin konparatzen badugu, pisu horrekin luzatu behar da banda elongazio-gaitasunaren % 100era heltzeko. Materialaren gogortasunaren araberakoa izango da erresistentzia-maila hori: zenbat eta zurrunagoa izan goma, orduan eta erresistentzia handiagoa, eta indar gehiago egin beharko da luzatzeko. Bestela esanda, bandaren konstante elastikoaren (k) araberakoa izango da. k txikia bada, gorputza erraz luzatuko da. k handia bada, nekez luzatuko da.
Gogora dezagun honela kalkulatzen dela indar elastikoa: F = k · x. Hau adierazten dute:
F: indar elastikoa (N)
k: konstante elastikoa (N/m)
x: luzapena (m)
Ondoren, gai honen inguruko kasu batzuk proposatuko zaizkigu, eta lankidetzan ebatziko ditugu: lehenengo, bikoteka; gero, launaka.
Arazo-egoera bat ebatziko dugu
Bikoteka jarriko gara, eta “arazo bikotean” dinamika kooperatiboaren bidez ebatziko dugu. Elkarrekin irakurri eta gero, gutariko bat saiatuko da ebazten; horretarako, arazo-egoera planteatu, eta ikaskideari azalduko dio, urratsez urrats. Amaitzen duenean, aldatuko gara. Ados egon gaitezke ala ez; egindako planteamendua berretsi dezakegu, edo iradokizunak egin. Biok bat gatozenean, koadernoan idatziko dugu.
"Hay un ejercicio de Pilates donde se trata de estirar la banda desde la cadera hasta el hombro. El chico de la imagen hace una fuerza de 30 N. La distancia de su cadera al hombro es de 60 cm, estirando solo la mitad del brazo. ¿Cuánta fuerza tendría que hacer para que, alargando todo el brazo, sobrepase su cabeza si suponemos que la distancia del hombro al extremo superior de la cabeza es de 38 cm?"
Bikoteka segituko dugu. Hurrengo bideoan, ariketa batzuk komentatzen dira, eta banda elastikoak erabilita egin daitezke. Orain, alderantziz egingo dugu. Bikotekide bakoitzak ariketa bat aukeratuko du, eta arazo-egoera bat planteatuko. Gero, bikotekideari pasatuko diogu; aldi berean, geuri planteatu zaigun erronka jasoko dugu. Ebatzi, eta bion artean eztabaidatuko dugu irtenbidea
Hirugarren urrats honetan, launaka egingo dugu lan, eta saiatuko gara hurrengo erronka ebazten. "Spiderman 2" pelikulan, tren bat bidetik atera da, eta Spidermanek bere amaraunaz gelditzen du. Talde bakoitzak erresistentziako arazo-egoera bat planteatuko du, Hookeren legea aplikatzeko. Horretarako, adierazi behar da zein den metroko bagoien pisua, amaraunen erresistentzia, zer indar elastikok parte hartzen duen, eta abar. Eskema bat egin beharko da datu horiekin. Gero, taldeak arazo-egoera azalduko du ikasgelan, eta guztien artean eztabaidatuko dugu planteamendua.
