INFORME MASA RESORTE.docx

8/16/2019 INFORME MASA RESORTE.docx

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INFORME MASA RESORTE VERTICALINFORME MASA RESORTE VERTICAL

INTRODUCCIÓN

Las prácticas en los laboratorios son esenciales para nosotros en nuestro proceso deaprendizaje pues a !ue debe"os tener una buena #or"aci$n para %acer bien nuestra labor de#uturos #or"adores sobre todo de una ciencia tan a"plia e i"portante co"o lo es la #&sica'

La #&sica es una ciencia !ue se presta para ense(arse en laboratorios) lo !ue %ace !ue seaprenda de #or"a *E"p&rica+ aprendiendo de acuerdo a las e,periencias !ue -i-i"os esto#acilita el aprendizaje' Co"o está se presta para realizar laboratorios -ere"os a continuaci$nuna práctica e,peri"ental para %allar el -alor de la constante de elasticidad de un resorteutilizando un siste"a "asa.resorte dispuesto -ertical"ente) para ello es necesario desarrollarlas %abilidades para %acer "ediciones de tie"po) lon/itudes en la deter"inaci$n de -alores"edios de esta "a/nitud) ta"bi0n es necesario desarrollar %abilidades en eltrata"iento /rá#ico de resultados e,peri"entales'

Cuando sobre un cuerpo se ejerce una #uerza) esta acci$n se trans"ite a la sustancia de !ueesta co"puesto) "odi#icando la posici$n de los áto"os) a su -ez) la estructura responde conotra #uerza i/ual contraria)lo cual podr&a interpretarse co"o el cu"pli"iento de la tercera lede ne1ton 2Acci$n reacci$n3'

La relacion entre la respuesta de una sustancia oponiendose a su propia de#or"acion seconoce co"o la Le de 4oo5e) la cual se e,presa "ate"ática"ente co"o6

F7 .5', 283

El si/no "enos indica !ue la #uerza de restitucion sie"pre apunta %acia la posicion dee!uilibrio' Co"o todo cuerpo es en parte elastico en parte plástico cuando la #uerza e,terna!ue se aplica es "u /rande) ta"bien lo seran las de#or"aciones por lo tanto la le de 4oo5edeja de cu"plirse) por!ue se sobrepasan los li"ites de #le,ibilidad de la sustancia) lo cuali"pone !ue para utilizar esta le con#iable"ente) las de#or"aciones !ue se produzcan en loscuerpos elastico deben ser pe!ue(as'DESARROLLO EXPERIMENTAL

MATERIALES

• 9os resortes 283

• Cuerpos de di#erentes "asas 2:3

• crono"etro 2;3

• cinta

• re/la 2


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• Soporte uni-ersal 2=3

283

2:3

2;3

2


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En pri"er lu/ar procedi"os a instalar el soporte uni-ersal) !ue ser&a la base de nuestrolaboratorio) lue/o de tener esta base coloca"os all& los resortes para poder tener una "edidade estos> lue/o de %aberlos "edido) tener a una "edida %aberlos bautizado co"o resorte 8 :) se les puso di#erentes "asas de peso di#erente entre ellos ;? /r)


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2. 4allar la constante con unidades la ecuaci$n !ue relacione las -ariables

3' 9atos para el resorte en oscilaci$n'

4. 4allar la constate del resorte en oscilaci$n con la "is"a a"plitud'

Teniendo la ecuaci$n !ue nos relaciona las -ariables !ue tene"os) !ue son

periodo 2T3 "asa 2"3 podre"os %allar la constante) para eso despeja"os laconstante re"plaza"os para los -alores de la tabla'

5. Tabla de datos de : resortes paralelos en oscilaci$n

6. 4allar la constante de los resortes en oscilaci$n con una a"plitud constante e,pli!ue larelaci$n'


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9ando uso a la anterior ecuaci$n) en la cual despeja"os la constante) los

resultados son los si/uientes) se puede decir !ue la constante resultante es la

su"a de las constantes de los resortes'

. Tabla de datos de : resortes en serie oscilaci$n

!. 4allar la constante de los resortes en serie oscilaci$n con una a"plitud constante

e,pli!ue la relaci$n'

9ando uso a la anterior ecuaci$n) en la cual despeja"os la constante) los

resultados son los si/uientes) se puede decir !ue la constante resultante es elproducto de las constantes di-idido en la su"a de las constantes'


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AN"LISIS:Jajo un pri"er análisis) pode"os -isual"ente deter"inar !ue a "aor "asa)

"aor a"plitud) a#ir"aci$n con#ir"ada al tabular los datos de la a"plitud 2,3

la #uerza dada por el producto de la "asa por la /ra-edad 2#.$%F3> en cua

/ra#ica 2#uerza.a"plitud3 se puede apreciar !ue el au"ento /radual de la #uerzaconlle-a a un a"ento en la a"plitud'

@or otra parte) al poner el siste"a en "o-i"iento) en el caso de !ue la a"plitud

sobrepase la de#or"aci$n del resorte alcanzada con la #uerza proporcionada

por el peso de la "asa' El "o-i"iento no concuerda con un periodo constante

e"pezaba a -ariar considerable"ente en oscilaciones erráticas) por lo !ue la

constate de restituci$n era "u pe!ue(a para estas a"plitudes' @or lo cual se

debi$ "edir) inicial"ente la de#or"aci$n !ue su#r&a el resorte) para tener

cuidado de no superar esta lon/itud con las a"plitudes'

En un siste"a "asa.resorte se conser-a el "is"o periodo de oscilaci$n sin

i"portar la a"plitud del resorte) a acepci$n de !ue la lon/itud del estira"ientosobrepase al de las a"plitudes) co"o se deter"in$ anterior"ente'CONCLUCIONES:En el transcurso de la práctica el análisis de los datos obtenidos pode"osdeter"inar6

• Se conser-a el "is"o periodo de oscilaci$n sin i"portar la a"plitud del resorte

• La #uerza !ue posee un resorte es proporcional a la distancia !ue se alon/u0

• Con la constante de elasticidad del resorte es posible predecir la distancia !ue

se desplazará el siste"a "asa resorte con deter"inada "asa) o ta"bi0n)

deter"inar la #uerza necesaria para estirar a cierta "edida el resorte'

• La a"plitud del resorte no in#lue en el periodo de oscilaci$n) pero si in#lue la

"asa el tipo de resorte es decir de su constante de elasticidad

In#or"e'


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• 8 re/la

• soporte

• nuez

• -arilla

• crono"etro

MARCO TEÓRICOn cuerpo describe un "o-i"iento ar"onico si"ple cuando la unica #uerza !ue actua sobre else e,presa de la #or"a F 7 .KH donde 5 es una constante un objeto !ue oscila atado a unresorte describe un "o-i"iento ar"onico'Cuando considera"os !ue sobre el cuerpo no actua #uerza de #riccion !ue en el resorte no sedisipa ener/ia durante el "o-i"iento tene"os un eje"plo de "o-i"iento ar"onico si"ple'Eneste caso el cuerpo realiza una oscilacion cada -ez !ue pasa por deter"ina posicion al

re/reso de ella) %a ocupado todas las posiciones posibles'El tie"po !ue e"plea en %acer unaoscilacion se deno"ina periodo

@ROCE9IMIENTO

MATERIALES6

Resorte


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@esas

Realizando la medicion de la amplitud de las diferentes pesas

Realizando la parte en la que dejamos la masa constante y variamos la amplitud


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Realizando los calculos de las oscilaciones de las diferentes masas

Tomando el tiempo por cada 10 oscilaciones en las diferentes masas


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RESULTADS!=?/?'?=5/?'=N

8??/?'85/8N

:??/?':5/:N

:=?/?':=5/:'=N

;??/?';5/;N

FUER(A F)N* ALAR+AMIENTO X )#*

?'=N 8c"''?'8"

8N 8c"?'8"

:?N :Bc"''?':B"

:'=N ;:c"''?';:"

;N ;c"''?';"

TA"LA #o$1

H2"3 ?'8" ?'8" ?':B" ?';:" ?';"

2N3 ?'=N 8N :?N :'=N ;N

%RA&'(A #o 1


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)E#D'E#TE DE LA RE(TA!"7 :.8H:.H8

"7 ;N.8N?';".?'8""7 :N:P?':":

"78?NP"

Varia"os las "asas pero su posici$n de e!uilibrio es la "is"a@ro"edios65,$ 1,,$ 2,,$ 25,$ 3,,$;' ='


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MASA " 2/3 T2S3 T2S:3

=?/ ?';s 8':s:

8??/ ?'=s ;'8;s:

:??/ ?'BBs ='s:

:=?/ ?'QQs B'B


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%RA&'(A #o$ -

Calculo de la pendiente T2 en función de m:"7 ?';".?'8"P's:.;'8;s:"7 ?':":P'


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)eriodo promedio ;'s ='s 's B'Bs

A.)L'TUD DE * (. *0 + 100+ 1*0+ ,00+

1 medida ;';s ='Bs 'B8s B'Q?s

, medida ;'?s ='?s '=?s B'?s

- medida ;';Bs ='=Bs 'B?s B'QQs

)eriodo promedio ;';s =';s ';s B'Qs

ANALISIS 8

8' usti#i!ue por !ue la #uerza sobre el resorte es i/ual al peso del cuerpo

suspendido'

Rta: porque sobre el cuerpo está actuando la fuerza ejercida por la tierra, la

gravedad la cual es masa por gravedad que depende de la masa.

:' La recta debe pasar por el ori/en del plano cartesiano usti#ica'

Rta: si por que tomamos como punto de referencia cuando el resorte seencuentra detenido es decir en equilibrio !o.

;' Cuáles son las unidades de la pendiente

Rta: sus unidades son n"m ne#ton"metros.


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m! %.)&'g 2 "2T 2

m! %.%&'g"T 2 :' ue sucede con el periodo de oscilaci$n cuando se pone a oscilar objetos de

di#erentes "asa

Rta: que entre ma-or es la masa, ma-or es su periodo de oscilación -a que fuerzaejercida por la gravedad es ma-or entonces tarda mas tiempo en acer una

oscilación.

;' ue sucede con el periodo de oscilaci$n cuando se -aria la a"plitud el cuerpo

sujeto al resorte es el "is"o

Rta: a medida que modificamos la amplitud entre ma-or seala amplitud, la masa

del cuerpo sujeto cambia aumentando su periodo de oscilación.

(onclusiones

•€9e la /ra#ica No'8 pode"os decir !ue entra "aor es la "asa

!ue coloca"os en el resorte "aor es la a"plitud !ue este

proporciona pode"os establecer !ue son directa"ente

proporcionales) !ue en la cual ta"bi0n acta la #uerza /ra-itatoria'

•€El periodo de oscilaci$n de un cuerpo cua peso es "aor as&

"is"o obtendrá un periodo de oscilaci$n a !ue este "uestra "ás

resistencia al resorte con la !ue ta"bi0n de pende de la /ra-edad de la #ricci$n del aire !ue es la !ue %ace !ue el cuerpo -uel-a a su

estado de e!uilibrio'

•€Realizando cálculos "ate"áticos para la /ra#ica No); lo/ra"os

obtener una relaci$n de constante proporcional del periodo de

oscilaci$n al cuadrado con el peso del cuerpo suspendido del

resorte'

•€Lo/ra"os de"ostrar la le de 4oo5e en !ue el "á,i"o es#uerzo

!ue un "aterial puede soportar antes de !uedar per"anente"entede#or"ado se deno"ina l&"ite de elasticidad) La "asa e#ecta un

"o-i"iento ar"$nico si"ple puesto !ue el desplaza"iento de la

"asa desde el punto de e!uilibrio) -aria en el tie"po) es decir se

"ue-e peri$dica"ente respecto a su posici$n de e!uilibrio'


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MARCO TEORICO6

El "o-i"iento ar"$nico si"ple

2se abre-ia "'a's'3 es un "o-i"iento peri$dico !ue !ueda descrito en #unci$n del

tie"po por una #unci$n ar"$nica 2seno o coseno3' Si la descripci$n de un

"o-i"iento re!uiriese "ás de una #unci$n ar"$nica) en /eneral ser&a un

"o-i"iento ar"$nico) pero no un "'a's'

En el caso de !ue la traectoria sea rectil&nea) la part&cula !ue realiza un "'a's'

oscila alejándose acercándose de un punto) situado en el centro de su

traectoria) de tal "anera !ue su posici$n en #unci$n del tie"po con respecto aese punto es una sinusoide' En este "o-i"iento) la #uerza !ue acta sobre la

part&cula es proporcional a su desplaza"iento respecto a dic%o punto diri/ida

%acia 0ste'

LE 9E 4OOE6

En la "ecánica de s$lidos de#or"ables elásticos la distribuci$n de tensiones es"uc%o "ás co"plicada !ue en un resorte o una barra estirada s$lo se/n su eje'La de#or"aci$n en el caso "ás /eneral necesita ser descrita "ediante un tensor de de#or"aciones "ientras !ue los es#uerzos internos en el "aterial necesitan ser representados por un tensor de tensiones' Estos dos tensores están relacionadospor ecuaciones lineales conocidas por ecuaciones de 4oo5e /eneralizadas oecuaciones de La"0.4oo5e) !ue son las ecuaciones constituti-as!ue caracterizanel co"porta"iento de un s$lido elástico lineal'
http://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos_deformableshttp://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)http://es.wikipedia.org/wiki/Deformaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Deformaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensor_de_deformacioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensor_de_deformacioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensor_tensi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_constitutivahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos_deformableshttp://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)http://es.wikipedia.org/wiki/Deformaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensor_de_deformacioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensor_de_deformacioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensor_tensi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_constitutiva

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