laboratorio-esfuerzo-obtener grafica esfuerzo vs deformación para un nylon de pescar
DESCRIPTION
Determinar el coeficiente de elasticidad o modulo de young de un nylon de pescarTRANSCRIPT
-
Laboratorio N01
Objetivos :
Determinar el coeficiente de elasticidad o modulo de young de un nylon de pescar
Obtener grafica esfuerzo vs deformacin para un nylon de pescar
Valorar la importancia del clculo de errores en la medicin de magnitudes
II) Fundamento terico
Esfuerzo.- se define como la fuerza por unidad de superficie que soporta o se aplica a un cuerpo
Es decir es la relacin entre la fuerza aplicada y la superficie en la cual se le aplica.
El resultado de un esfuerzo es una deformacin unitaria, que es una medida del grado de
deformacin.
Para esfuerzos pequeos, la deformacin es proporcional al esfuerzo, la constante de
proporcionalidad depende del material que se deforma y de la naturaleza de la deformacin.
A esta constante de deformacin se le conoce con el nombre coeficiente de elasticidad
Esfuerzo =
E =
unidades: N/m2
1 Pascal = N/m2
Deformacin: es el cambio en el tamao o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos o por una o ms fuerzas aplicadas sobre s mismo. Describe el cambio fraccional de forma (resultante) que experimenta un material. La deformacin unitaria es una cantidad escalar positiva y sin unidad (es un nmero puro) que se
su expresin matemtica depende del tipo de deformacin que experimente el material. As su
expresin funcional es:
Deformacin =
=
es adimensional
Diferencia entre presin y Esfuerzo:
Presin: es la fuerza que se ejerce en una determinada rea es un escalar
Esfuerzo: es una magnitud vectorial
Mdulo de Young del hilo de pescar:
Y = 0.3 x 1010 x N/m2
-
Grafica esfuerzo vs deformacin:
III) Equipos y materiales
gincha
masas
nylon
tijeras
-
papel milimetrado
soporte de madera
IV) Procedimiento experimental
Tabla N01
n F x 10 -1 N l x 10 -3 m
1 30 4
2 60 6
3 90 7
-
4 100 8
5 120 10
6 150 12
F = mxg F = (m kg)x(9.80 m/s2)
Dimetro nylon = 0.45 x 10 -3 m
A = 2
4 A =
(0.45103)2
4 = 1.59 x10 -7
Lo = 10 -3 m
V) Anlisis de resultados
Tabla N02
n F x 10 -1 N Ax 10-7 m2 lx 10 -3 m Lo(m) Y (N/m2)
1 2.94 1.59 4 1.39 0.643x10 8
2 5.88 1.59 6 1.39 0.857x10 8
3 8.82 1.59 7 1.39 1.1x10 9
4 9.8 1.59 8 1.39 1.07x10 9
5 11.76 1.59 10 1.39 1.03x10 9
6 14.4 1.59 12 1.39 1.07x10 9
= 9.61x108 N/m2
Tabla N03
n Y (n/m2) Y 108 di 108 di2x 1016
1 0.643 9.61 8.97 80.41
2 0.857 9.61 8.75 76.62
3 11 9.61 -1.39 1.93
-
4 10.7 9.61 -1.09 1.19
5 10.3 9.61 -0.69 0.48
6 10.7 9.61 -1.09 1.19
2 = 161.81x1016
Error cuadrtico medio
Em = 2
(1) =
161.811016
6(51) =0.42x x10 8
Y =
Y = 9.61 x10 8 0.42 108
Error relativo
Er =
Er = 0.42108
9.61108 = 0.044
Error porcentual
E% = Er x 100%
E% = 0.044 x 100 %
E% = 4.4%
Tabla N04
Y x x2 x.y
N E (N/m2 )x106 x10-3 2x10-6 (xE).103
1 1.85 2.88 8.28 5.32
-
2 3.70 4.32 18.63 15.97
3 5.55 5.04 25.36 27.95
4 6.16 5.76 33.12 35.45
5 7.40 7.19 51.76 53.24
6 9.06 8.63 74.53 78.19
= 33.72x106
=33.81x10-3
2 =211.69x10-6
. =216.12x103
Hallando ecuacin de la pendiente
m=
m = 6(216.12103)(33.81103).(33.72106)
6(211.69106)(33.81106)2 = 1.24 x109 N/m2
Hallando el intercepto
b = (33.72106).(211.69106)(33.81103).(216.12103)
6(211.69106)(33.81106)2
b = - 1.34 x106 x N/m2
Hallamos:
Si x = 0 si x = 10x 10-3
Ajuste de la recta:
-
Y = mx + b Y = mx + b
Y = (1.24x x109 )0- 1.34 x106 x N/m2 Y = (1.24x x109 ) .10x10-3- 1.34 x106
Y =- 1.34 x106 x N/m2 Y = 11.06
VI) conclusiones
Los materiales slidos en su totalidad, se deforman por accin de un esfuerzo por rea y que hasta
cierto lmite recobran sus dimensiones iniciales cuando es quitada esa fuerza externa lo que esto
caracteriza a la propiedad de elasticidad que tiene los slidos.
VII) sugerencias
VII) bibliografa