La elasticidad y los resortes se basan en la ley de Hooke, que establece que la fuerza aplicada es proporcional a la deformación resultante. Robert Hooke estudió primero la elasticidad y descubrió esta relación fundamental. Los resortes se utilizan comúnmente y pueden configurarse en serie o paralelo, con constantes elásticas equivalentes que dependen del número y tipo de resortes.

1. Elasticidad y resortes:
La fuerza electromagnética básica a nivel molecular se pone de
manifiesto en el momento de establecerse contacto entre dos cuerpos. La
vida diaria está llena de fuerzas de contacto como por ejemplo cuerdas,
resortes, objetos apoyados en superficies, estructuras, etc. En todos los
cuerpos sólidos existen fuerzas contrarias de atracción y repulsión, pero
entre las propiedades más importantes de los materiales están sus
características elásticas.
Fue Robert Hooke (1635-1703), físico-matemático, químico y astrónomo
inglés, quien primero demostró el comportamiento sencillo relativo a la
elasticidad de un cuerpo. Hooke estudió los efectos producidos por las
fuerzas de tensión, observó que había un aumento de la longitud del
cuerpo que era proporcional a la fuerza aplicada.
Hooke estableció la ley fundamental que relaciona la fuerza aplicada y la
deformación producida. Para una deformación unidimensional, la Ley de
Hooke se puede expresar matemáticamente así:
= -k
K es la constante de proporcionalidad o de elasticidad.
es la deformación, esto es, lo que se ha comprimido o estirado a partir

2. del estado que no tiene deformación. Se conoce también como el
alargamiento de su posición de equilibrio.
es la fuerza resistente del sólido.
El signo ( - ) en la ecuación se debe a la fuerza restauradora que tiene
sentido contrario al desplazamiento. La fuerza se opone o se resiste a la
deformación.
Las unidades son: Newton/metro (New/m) – Libras/pies (Lb/p).
La fuerza más pequeña que produce deformación se llama límite de
elasticidad.
El límite de elasticidad es la máxima longitud que puede alargarse un
cuerpo elástico sin que pierda sus características originales. Más allá del
límite elástico las fuerzas no se pueden especificar mediante una función
de energía potencial, porque las fuerzas dependen de muchos factores
entre ellos el tipo de material.
Para fuerzas deformadoras que sobrepasan el límite de elasticidad no es
aplicable la Ley de Hooke.
Por consiguiente, mientras la amplitud de la vibración sea
suficientemente pequeña, esto es, mientras la deformación no exceda el
límite elástico, las vibraciones mecánicas son idénticas a las de los
osciladores armónicos.
Modulo de Elasticidad:
La relación entre cada uno de los tres tipos de esfuerzo (tensor-normal-
tangencial) y sus correspondientes deformaciones desempeña una
función importante en la rama de la física denominada teoría de
elasticidad o su equivalente de ingeniería, resistencias de materiales.
Si se dibuja una gráfica del esfuerzo en función de la correspondiente
deformación, se encuentra que el diagrama resultante esfuerzo-
deformación presenta formas diferentes dependiendo del tipo de

3. material.
La relación entre cada uno de los tres tipos de esfuerzo (tensor-normal-
tangencial) y sus correspondientes deformaciones desempeña una
función importante en la rama de la física denominada teoría de
elasticidad o su equivalente de ingeniería, resistencias de materiales.
Si se dibuja una gráfica del esfuerzo en función de la correspondiente
deformación, se encuentra que el diagrama resultante esfuerzo-
deformación presenta formas diferentes dependiendo del tipo de
material.
En la primera parte de la curva el esfuerzo y la deformación son
proporcionales hasta alcanzar el punto H , que es el límite de
proporcionalidad . El hecho de que haya una región en la que el esfuerzo
y la deformación son proporcionales, se denomina Ley de Hooke .
De H a E , el esfuerzo y la deformación son proporcionales; no obstante,
si se suprime el esfuerzo en cualquier punto situado entre O y E, la curva
recorrerá el itinerario inverso y el material recuperará su longitud inicial.
En la región OE , se dice que el material es elástico o que presenta
comportamiento elástico, y el punto E se denomina límite de elasticidad o
punto cedente. Hasta alcanzar este punto, las fuerzas ejercidas por el
material son conservativas; cuando el material vuelve a su forma original,
se recupera el trabajo realizado en la producción de la deformación. Se
dice que la deformación es reversible.
Si se sigue cargando el material, la deformación aumenta rápidamente,
pero si se suprime la carga en cualquier punto más allá de E , por
ejemplo C , el material no recupera su longitud inicial. El objeto pierde sus
características de cohesión molecular. La longitud que corresponde a
esfuerzo nulo es ahora mayor que la longitud inicial, y se dice que el
material presenta unadeformación permanente . Al aumentar la carga
más allá de C , se produce gran aumento de la deformación (incluso si
disminuye el esfuerzo) hasta alcanzar el punto R , donde se produce la
fractura o ruptura. Desde E hasta R , se dice que el metal sufre de

4. formación plástica.
Una deformación plástica es irreversible. Si la deformación plástica entre
el límite de elasticidad y el punto de fractura es grande, el metal es dúctil.
Sin embargo, si la fractura tiene lugar después del límite de elasticidad, el
metal se denomina quebradizo.
La mayor parte de las estructuras se diseñan para sufrir pequeñas
deformaciones, que involucran solo la parte lineal del diagrama esfuerzo-
deformación, donde el esfuerzo P es directamente proporcional a la
deformación unitaria D y puede escribirse:
P = Y.D. Donde Y es el módulo de elasticidad o módulo de Young.
Resortes:
El resorte es un dispositivo fabricado con un material elástico, que
experimenta una deformación significativa pero reversible cuando se le
aplica una fuerza. Los resortes se utilizan para pesar objetos en las
básculas de resorte o para almacenar energía mecánica, como en los
relojes de cuerda. Los resortes también se emplean para absorber
impactos y reducir vibraciones, como en los resortes de ballestas (donde
se apoyan los ejes de las ruedas) empleados en las suspensiones de
automóvil.
La forma de los resortes depende de su uso.
En una báscula de resorte, por ejemplo, suele estar arrollado en forma de
hélice, y su elongación (estiramiento) es proporcional a la fuerza
aplicada. Estos resortes helicoidales reciben el nombre de muelles. Los
resortes de relojes están arrollados en forma de espiral. Los resortes de
ballesta están formados por un conjunto de láminas u hojas situadas una
sobre otra.
Sistemas de resortes:
Los resortes se pueden configurar en sistemas en serie y paralelo.

5. Sistemas de resorte en serie:
Cuando se dispone los resortes uno a continuación del otro.
Para determinar la constante elástica equivalente (keq) se define de la
siguiente manera:
Por ejemplo:
Para dos resortes iguales la constante de elasticidad del sistema es: k / 2
Para n resortes iguales la constante de elasticidad del sistema es: k / n.
Si se coloca dos resortes diferentes en serie la constante de elasticidad
equivalente del sistema es:
Sistema de resortes en paralelo
Cuando los resortes tienen un punto común de conexión.
Para determinar la constante elástica equivalente
( keq) se define de la siguiente manera:
Por ejemplo:
Para dos resortes iguales la constante de elasticidad del sistema es; 2k.
Para n resortes iguales la constante de elasticidad del sistema es: n k
Para dos resortes diferentes en paralelos la constante de elasticidad del
sistema es:
k = k1 + k2

6. Algunos Tipos De Resortes: