Informe N°1 de Laboratorio de Fisica II.doc

8/18/2019 Informe N°1 de Laboratorio de Fisica II.doc

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6n cuerpo e7perimenta una de,ormaci*n

elástica. cuando recupera su ,orma inicial alcesar la ,uer'a 5ue la produ%o0 Para podercomprobar este eco notable. usaremos unresorte en espiral. al cual aplicaremos masassucesivas / de acuerdo a la e/ de 8oo9e

El m*dulo de :oun! viene representado por

la tan!ente a la curva en cada punto0 Paramateriales como el acero resultaapro7imadamente constante dentro del l3miteelástico0El m*dulo de :oun! o m*dulo elásticolon!itudinal es un parámetro 5ue caracteri'a elcomportamiento de un material elástico. se!-nla direcci*n en la 5ue se aplica una ,uer'a0Para un material elástico lineal e is*tropo. elm*dulo de :oun! tiene el mismo valor parauna tracci*n 5ue para una compresi*n. siendouna constante independiente del es,uer'osiempre 5ue no e7ceda de un valor má7imo

Exp. N° 1 Constantes Elástica 2

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denominado l3mite elástico. / es siempre ma/or5ue cero; si se tracciona una barra. aumenta delon!itud. no disminu/e0

IV. PROCEIMIENTO

Monta$e %10 6tili'ando la balan'a

determine los valores delas masas del resorte /

de la masa de la porta

pesas0

a medida el cálculo de la

constante de elasticidad0

20 Cuel!ue al

resorte de la

varilla /

anote la

posici*n desu e7tremo


m &resorte( ! ?&'.(

m &Porta Pesas( ! ?

)(.(


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in,erior0

Posici*n 1; *(.+ c,

+0 Colo5ue la

porta pesaen el

e7tremo

in,erior del

resorte /

anote la

posici*n

correspondie

nte0

Posici*n 2;

@0 e!uidamente.colo5ue unapesa

m - $01$$ kg] pe5ue>a en la porta

pesas

Posici*n +;

En adelante.


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TABLA %

Masa "el ota esa - )(0( 1

, 2314 x 12,4 x 2 2,4 x 2,4 F 2N4 52N/,4

% $.1$$ $.$1# $.$1@ $.$1B 201+ 1@2

( $.2$$ $.$B1 $.$B1 $.$B1 +011 #$0

+ $.+$$ $.$# $.$B $.$BB @0$ @F0@

& $.@$$ $.12B $.12@ $.12@B B0$F @$0F2

' $.B$$ $.1#2 $.1#2 $.1#2 #0$B +F0+@

* $.#$$ $.2$$ $.2$$ $.2$$ F0$+ +B01B

K 1 2Po,e"io4 -

*6.*)

Para allar el valor promedio de G 1 descarto

las dos primeras medidas. /a 5ue al

a!re!arle el porta pesas mas la pesa no se

noto muco el estiramiento del resorte. por

lo tanto al calcular la constante de

elasticidad 4ste no se va a apro7imar a los

demás valores0

#0 Retire una a una las pesas de la portapesas0 Anote las medidas X 2

correspondientes / complete la tabla 10

Recuerde 5ue

2

21 __

x x

x

+=

71 &lon!itud cuando se aumentade peso(

72 &lon!itud cuando sedisminu/e de peso(

7a89:eF

;es:s

__

x / encuentre lacurva de me%or a%uste aplicando elm4todo de m3nimos cuadrados0

abla 17i /i 7i/i 7i2

$.$1B 201+ $0$+2 $022B71$H+

$.$B1 +011 $01B 20#$71$H+

$.$BB @0$ $0+B$ F0+171$H+

$.12@B B0$F $0#+1 1B0B71$H+

$.1#2 #0$B $0$ 2#0271$H+

$.2$$ F0$+ 10@$# @$71$H+



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7i?$0#@ /i?2F0B 7i/i ?+0B# 7i2?$0$2

• Interprete ,3sicamente esta curva;

a relaci*n 5ue e7iste entre la Juer'a

&F( / la variaci*n de la

elon!aci*n & x ( es directamente

proporcional al crecimiento de

cada una de ellas. por eso se observa

5ue con,orme aumenta F tambi4n aumenta x.

• Determine la constante elástica K delresorte0

De los datos de la tabla 1; KKKKKK00

K K 1 ? #$0#F

De la !ráLca J versus __

x ;

KKKKKKKK K 2 ? 2#0@$

• Comparando K 1 y K 2;

os valores distan muco entre sipor5ue probablemente a/a abidoerrores al tomar las medidas0

El valor más esperado de la constanteelástica es; K = &+.'+

Monta$e %

10 Medimos las dimensiones!eom4tricas de la re!la metálica;

Lon1it:" 2L4# #+1 mm Anc


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sobre las cucillas0

+0 Determinamos la posici*n inicial del

centro de la varilla con respecto a la

escala vertical !raduada0

Posici>n inicial# ?6 c,

@0 amos car!ando !radualmente la

varilla. midiendo las e7iones

correspondientes &s(0Anote los

resultados en la tabla 20

B0 6na ve' 5ue considere aber

obtenido una de,ormaci*n suLciente.

descar!ue !radualmente la varilla

midiendo / anotando las e7ionescorrespondientes &sQ(0

#0 Con los resultados 5ue se

obtuvieron. calcule el valor promedio

de los pares de s / s para cada

car!a0 Anotamos en la tabla $20

TABLA (

, 2314Pesa @PotaPesa

S2,,4

S2,,4

S2,,4

% $.1F22

( $.2F22

+ $.+F22

& $.@F22

' $.BF22

* $0#F22

V. E;al:aci>n

%. Con los "atos "e la ta=la %0

"ete,ina la constante elástica en

o,a analtica.

Con los datos de la tabla uno se puede

observar 5ue mediante la relaci*n de la



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,uer'a de !ravedad / la le/ de 8oo9e se

puede calcular una constante elástica

promedio con cada una de las

de,ormaciones del resorte cu/o valor es

de G?#$0#F Nm0(. 7a8ca en ael ,ili,eta"o F2N4

;s D 2,4 calc:la 1á8ca,ente la

constante elástica.

+. Usan"o los "atos "e la ta=la %

calc:la la constante elástica o el

,to"o "e ,ni,os c:a"a"os.

abla 1

7i /i 7i/i 7i2

$.$1B 201+ $0$+2 $022B71$H+

$.$B1 +011 $01B 20#$71$H+

$.$BB @0$ $0+B$ F0+171$H+

$.12@B B0$F $0#+1 1B0B71$H+

$.1#2 #0$B $0$ 2#0271$H+

$.2$$ F0$+ 10@$# @$71$H+

7i?$0#@ /i?2F0B 7i/i ?+0B# 7i2?$0$2

Por lo tanto m? G

5ue tiene un valor de @+0B+0

&. Galla el Eo ocent:al 2EH40

consi"ean"o co,o ;alo te>ico el

;alo "e la constante elástica


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ES? &porcenta%e de error por de,ecto(

'. ete,ina el 5e9 aa esotes

coloca"os en seie aalelo

esecto a :na ,asa.

*. Analice la a>n eDistente "e la

"ieencia "e la constante elástica

"e "os "ieentes esotes en

esial.

Principalmente es por el material del

5ue están ecos / de la distancia /

resistencia entre las espirales0 Por

e%emplo. un resorte como de los 5ue

tienen los bol3!ra,os de clic &del!adito(

se estira más 5ue un dinam*metro &más

!rueso( aun5ue est4n soportando el

mismo peso0

). Analia ;ei8ca la "ieencia

eDistente ente :n ,:elle tio

esial :n ,:elle tio la,ina o

"e =an"a.

• Resorte en espirales

6n resorte de torsi*n 5ue re5uiere mu/

poco espacio a7ial. está ,ormado por

una lámina de acero de secci*n

rectan!ular enrollada en ,orma deespiral0. se utili'a para producir

movimiento en mecanismos de

relo%er3a. cerraduras. persianas. metros

enrollables. %u!uetes mecánicos. etc0

• Resorte de láminas;

Este tipo de resorte se conoce con el

nombre de ballesta0 está ,ormado por

una serie de láminas de acero de

secci*n rectan!ular de di,erentelon!itud. las cuales traba%an a e7i*nT



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la lámina de ma/or lon!itud se

denomina lámina maestra0 as láminas

5ue ,orman la ballesta pueden ser

planas o curvadas en ,orma parab*lica.

/ están unidas entre s30

J. KPo 9: el es:eo a la tacci>n

es ositi;o el es:eo a la

co,esi>n es ne1ati;o

enemos 5ue tener en cuenta primero

5ue el es,uer'o es la ,uer'a 5ue act-a

sobre un cuerpo / 5ue tiende a estirarla

&tracci*n(. aplastarla &compresi*n(.

doblarla &e7i*n(. cortarla &corte( o

retorcerla &torsi*n(0

Entonces podemos anali'ar el es,uer'o

&,( mediante la le/ de 8oo9e para un

muelle o resorte. donde J?G70

X?EONUACION DE M6EE O

REORE Entonces para una tracci*n

&estiramiento(. nuestro 7 será positivo.

por el cual nuestro es,uer'o serátambi4n positivo0 En cambio para una

compresi*n nuestro valor de 7 tomará

un valor ne!ativo. por el cual nuestro

es,uer'o será ne!ativo0

?. Analice las :eas "e con

:eas "e a"


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interacciones entre car!as positivas0

E%emplo0

as mol4culas de a!ua / la ne!ativa de

los átomos de o73!eno del vidrio. con el

resultado del e,ecto capilaridad. 5uepermite una pe5ue>a ascensi*n de

ciertos l35uidos en contra de la ,uer'a

de la !ravedad0

%6. ete,ine aa la e1la ,etálica

el ;alo "el ,>":lo "e o:n1 2E4 en

N/,(.

%%. KC:ánto ;ale la ene1a elástica

ac:,:la"a en esta =aa en la

,áDi,a "eo,aci>n

VI. CONCLUSIONES

De la primera e7periencia reali'ada se

conclu/e 5ue a ma/or ,uer'a 5ue se le e%erce

al resorte ma/or es la de,ormaci*n

veriLcándose 5ue ambos son directamente

proporcionales0 Al aplicar el m4todo de M3nimos Cuadrados

vemos 5ue el resultado obtenido es muco

más preciso 5ue cual5uier otro m4todo de

obtenci*n de datos0 Es posible obtener el m*dulo de :oun! de

una re!la metálica mediante e7perimentos de

e7i*n conociendo sus dimensiones0

Exp. N° 1 Constantes Elástica

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VII. SU7ERENCIAS /

RECOMENACIONES

eriLcar previamente al e7perimento 5ue el

resorte no a/a su,rido estiramiento /a 5ue

no permitir3a el correcto desarrollo del

e7perimento0 ratar de evitar los errores de medici*n.

esto se evita calibrando los e5uipos como la

balan'a. tratando 5ue el error de parala%e sea

el menor posible0

eriLcar el peso de las pesas para poderobtener datos más precisos0

Exp. N° 1 Constantes Elástica

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