1 exp constante elástica

8/15/2019 1 Exp Constante Elástica

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6PROCEDIMIENTOMONTAJE 1

1. Utilice la balanza para determinar los valores de las masas del

resorte y del portapesas.

m (resorte) = 45,3g

M (portapesas) = 50g

¿Cree usted que servirán de algo estos valores? ¿Por qué?

Estos valores sí tienen importancia debido a que al momento de realizar elexperimento siempre se utilizará como una sola masa la del resorte y del portapesas ya que estas masas aectan los resultados!

2. Cuelgue al resort de la varilla y anote la posición de su extremo

inferior.

Posici"n #$ %&'( cm!

3. Coloque el portapesas en el extremo i inferior del resorte y anote la

posición correspondiente.

Posici"n )$ %&'6 cm!

4. Coloque una pesa pequea !m " #$#% &g' en el portapesas y anote

la posición correspondiente.

Posici"n *$ %&'+ cm!

,arque con un aspa cuál será su posici"n de reerencia!

1 X 2 3

¿Por qué considera dic-a posici"n?

Porque con la segunda y tercera la posici"n no se puede precisar con claridadla deormaci"n debido a que estas son mínimas' a dierencia de la primera en

la que se puede apreciar con mayor claridad!%. (dicione pesas a la portapesas$ cada vez de mayores masas. )n la

tabla #1 anote los valores de las posiciones x 1 correspondientes

!*ncluida la posición de referencia'.

./C012/3 3E C4E5C4/ .74C/ 805,,9 : E;PE52/52EE124C/


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2abla @#!

N° m ( Kg) X1 (m) X2 (m) X (m) F (N)1 @'# @'@) @'@% @'@* @'&A2 @'#+ @'@+ @'@( @'@6 #'%(3 @')@ @'#) @'#% @'#* #'&64 @')+ @')( @')& @')( )'%+5 @'*@ @'%* @'%+ @'%% )'&%6 @'*+ @'6* @'6+ @'6% *'%*7 @'%@ @'A# @'@A# @'A# *'&)

En la 2abla @#! 1a uerza . se determin" de la siguiente orma$ .Bm x g' dondegB&'A ms)

+. ,etire una a una las pesas del portapesas. (note las posiciones x 2correspondientes y complete la tabla #1.


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6

/plicando el método de mínimos cuadrados encuentre la curva de meGoraGuste!

Xi = X (m) Y i = F (N) Xi Y i Xi2

!3 @'&A @'@)&% @'@@@&!6 #'%( @'@AA) @'@@*6!13 #'&6 @')+%A @'@#6&!27 )'%+ @'66#+ @'@()&!44 )'&% #')&*6 @'#&*6!64 *'%* )'#&+) @'%@&6!"1 *'&) *'#(+) @'6+6#Σ Xi Σ Hi Σ ;i Hi Σ ;i)

2!3" #('#+ ('6&(& #'*+*6

4nterprete ísicamente la curva que encontr"!

En el gráFco encontrado se aprecia que existe una relaci"n directamenteproporcional entre la uerza eGercida por la uerza de gravedad y la elongaci"nque se produce' de esta manera se logra comprobar I B .;!

3etermine la constante elástica I del resorteJ

X (m) F (N) K (N#m)

!3 @'&A *)'6!6 #'%( )%'+!13 #'&6 #+'@(!27 )'%+ &'@(!44 )'&% 6'6A!64 *'%* +'*+!"1 *'&) %'A*

I 85m9 promedio B #%'@#!

./C012/3 3E C4E5C4/ .74C/ 805,,9 : E;PE52/52EE124C/


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MONTAJE 2

#! ,ida las dimensiones geométricas de la regla metálica$

1ongitud 819$ ((@ mm!

/nc-o 8a9$ )& mm!

Espesor 8b9$ # mm!

)! Coloque la regla metálica en posici"n -orizontal' apoyándola de modo quelas marcas grabadas cerca de los extremos de esta descansen sobre las

cuc-illas!

*! 3eterminar la posici"n inicial del centro de la varilla con respecto a la escalavertical graduada!

Posici"n inicial$ A@'% cm!

%! Kaya cargando gradualmente la varilla' por su centro' y midiendo lasLexiones correspondientes 8sM9! /note los resultados en la @)!

+! 0na vez que considere -aber obtenido una deormaci"n suFciente'descargue gradualmente la varilla' midiendo y anotando las Lexiones

correspondientes 8sMM9

6! Con los resultados obtenidos' calcule el valor promedio de los pares sM y sMMpara cada carga! /note en la tabla @)!

2abla @)!

N° C$%g$ m(&g) ' (mm) ' (mm) ' (mm)1 @'@+ (&+ (&6 (&+!+2 @'# (AA (A& (AA!+3 @'#+ (A@ (A) (A@'+4 @')@ (() (() (()5 @')+ (6% (6% (6%

./C012/3 3E C4E5C4/ .74C/ 805,,9 : E;PE52/52EE124C/


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66 @'*@ (++ (+% (++'+7 @'*+ (%( (%( (%(

El valor se 8mm9 se -all" del promedio de M y MM$ M) D MM)

EA*+ACI,N

#! Con los datos de la 2abla @#' determianar la constante elástica en ormaanalítica!

X (m) F (N) K (N#m)

!3 @'&A *)'6!6 #'%( )%'+!13 #'&6 #+'@(!27 )'%+ &'@(!44 )'&% 6'6A!64 *'%* +'*+!"1 *'&) %'A*

I 85m9 promedio B #%'@#!

)! raFcar en papel milimetrado . 859 vs ; 8m9 y calcular gráFcamente laconstante elástica!

NNN

*! 0sando los datos de la 2abla @#! Calcular la constante elástica por el métodode mínimos cuadrados!

Xi = X (m) Y i = F (N) Xi Y i Xi2

!3 @'&A @'@)&% @'@@@&!6 #'%( @'@AA) @'@@*6!13 #'&6 @')+%A @'@#6&!27 )'%+ @'66#+ @'@()&

!44 )'&% #')&*6 @'#&*6!64 *'%* )'#&+) @'%@&6!"1 *'&) *'#(+) @'6+6#Σ Xi Σ Hi Σ ;i Hi Σ ;i)

2!3" #('#+ ('6&(& #'*+*6

./C012/3 3E C4E5C4/ .74C/ 805,,9 : E;PE52/52EE124C/


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6 m=

n( Σ X i Y i)−( Σ X i)( Σ Y i)n( Σ X i2)−( Σ X i )( Σ X i)

m=7 (7,6979 )−(2,38 )(17,15)7 (1,3536 )−(2,38)(2,38)

m=13,21

%! Oallar el error porcentual 8E9 considerando como valor te"rico el valor de laconstante elástica -allada por el método de mínimos cuadrados!

E=Vteórico−Vexperimental

Vteórico 100 E=

13,21−14,01

13,21100 E=0,0606

+! 3eterminar el I eq para resorte colocados en serie y paralelo respecto a unamasa!


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A! ¿Por qué el esuerzo de tracci"n es positivo y el esuerzo de compresi"n esnegativo?

./C012/3 3E C4E5C4/ .74C/ 805,,9 : E;PE52/52EE124C/


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60n cuerpo sometido a un esuerzo de tracci"n sure deormaciones positivas8estiramientos9 en cierta direcci"n por eecto de la tracci"n! El esuerzo decompresi"n es la resultante de las tensiones o presiones que existe dentro deun s"lido deormable o medio continuo' caracterizada porque tiende a unareducci"n de volumen del cuerpo' y a un acortamiento del cuerpo en

determinada direcci"n!

&! /nalice las uerzas de co-esi"n y uerzas de ad-erencia!

1a ad-esi"n es la propiedad de la materia por la cual se unen dos superFcies de sustanciasiguales o dierentes cuando entran en contacto' y se mantienen Guntas por uerzasintermoleculares! 1a ad-esi"n -a Gugado un papel muy importante en muc-os aspectosde las técnicas de construcci"n tradicionales! 1a ad-esi"n del ladrillo con el mortero8cemento9 es un eGemplo claro! 1a co-esi"n es distinta de la ad-esi"n! 1a co-esi"n es lauerza de atracci"n entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo' mientras que

la ad-esi"n es la interacci"n entre las superFcies de distintos cuerpos!#@! 3etermine para la regla metálica el valor del m"dulo de Houng 8E9 5m!

N° C$%g$ m(&g) ' (mm) F (N) E (Kg#m2)1 @'@+ (&+!+ @'&A N2 @'# (AA!+ #'%( N3 @'#+ (A@'+ #'&6 N4 @')@ (() )'%+ N5 @')+ (6% )'&% N6 @'*@ (++'+ *'%* N7 @'*+ (%( *'&) N

##! Q ¿Cuánto es la energía elástica acumulada en esta barra en la máximadeormaci"n?

N

CONC*+'IONE'

e vio reLeGado en los cálculos que al incrementar la masa sostenida por elresorte en espiral' la elongaci"n también se veía aectada' esto debido a laproporcionalidad entre . y x' por la ley de OooRe$ .BNRx!

Es posible determinar el m"dulo de Houng de una regla metálica medianteexperimentos de Lexi"n conociendo sus dimensiones' la uerza vertical en supunto medio que se le aplica y el descenso que sure en ese punto!

'+-ERENCIA # RECOMENDACIONE'

./C012/3 3E C4E5C4/ .74C/ 805,,9 : E;PE52/52EE124C/


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6KeriFcar que el resorte en espiral a utilizar no se encuentre deormado' ya que esto nopermitiría el correcto desarrollo del experimento!

Calibrar correctamente la balanza y tratar que el error de paralaGe sea el menor posible!

En lo posible volver a pesar las pesas que serán utilizadas para corroborar que la masa

indicada es la correcta!5o olvidar que en el segundo montaGe la regla metálica debe estar en posici"n -orizontal'paralela a la mesa de trabaGo

./C012/3 3E C4E5C4/ .74C/ 805,,9 : E;PE52/52EE124C/

1 exp constante elástica

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