Correlación entre temperatura y constante elástica
Enviado por Manuel Álvarez • 22 de Marzo de 2021 • Documentos de Investigación • 1.756 Palabras (8 Páginas) • 243 Visitas
Hecho por Manuel Álvarez y Adrián Mata
Demostración de la ley de Lenz-Faraday
- Introducción
Objetivo
El objetivo de esta práctica de laboratorio es determinar la constante elástica de un muelle a partir de su desplazamiento según el peso que pende de él.
Marco teórico
Cuando un muelle es estirado desde su posición de equilibrio una distancia x, la fuerza que se ha usado para ello es proporcional a la distancia x. Esto se recoge en la Ley de Hooke:
[pic 1]
La constante elástica de un muelle es k que es lo que intentaremos medir en esta práctica aplicando distintas fuerzas, una masa suspendida cuya fuerza es su peso.
Materiales
- Regla (± 0,001 m)
- Soporte
- Imán
- Bobina de 1100 vueltas
- Galvanómetro
Método
- Mida la posición en la que se encuentra el final del muelle.
- Pese el enganche con uno de los pesos.
- Cuelgue el enganche con el peso del muelle.
- Mida la posición en la que se encuentre el final del muelle.
- Repita los pasos 3 y 4 otras 4 veces más.
- Repita los pasos anteriores con los demás pesos.
- Variables
Independiente | Dependiente | Controladas | Consecuencias de no mantener las controladas constantes | |
Cuantitativas | Velocidad de avance del imán (m/s) Se calculará a partir de la distancia recorrida, valor conocido, y el tiempo en completar esa distancia. Para modificar | Intensidad registrada (µA) Conectaremos un amperímetro a la bobina para medir la intensidad de la corriente inducida | Distancia recorrida (cm) Esta distancia es de 13,5 cm y hemos usado una regla plana | Debemos mantener la distancia constante para que tengan el mismo espacio para acelerar en el plano inclinado y por consecuencia lleguen con la misma velocidad |
Ángulo de incidencia del imán en la bobina Este valor es siempre el mismo, 90º para que los vectores campo y superficie sean paralelos. | La corriente inducida depende del ángulo entre el vector campo magnético y el vector superficie. Es máxima cuando ambos son paralelos por lo que el imán debe atravesar la bobina perpendicularmente. | |||
Número de espiras El número de espiras de la bobina es constante pues siempre usamos la misma, este número es 1100 | La corriente inducida depende del número de espiras de la bobina. A mayor cantidad de espiras, mayor intensidad por lo que es necesario mantener ese valor constante. | |||
Radio de la bobina El radio de la bobina es, al igual que el número de espiras, constante siendo este valor 6,2 cm | El radio de la bobina esta directamente relacionado con la superficie de esta. A mayor superficie mayor intensidad inducida por lo que debemos mantener el radio constante para que la superficie no cambie. | |||
Cualitativas | Mismo imán | Al ser el mismo imán, cabe esperar que el campo magnético generado por el movimiento de este sea el mismo siempre. En caso contrario, tendríamos un flujo magnético que dependería de B y de la velocidad de avance. | ||
- Datos
3.1 Datos brutos
Tablas mostrando la masa suspendida de un muelle y la elongación provocada
Tabla 1: Muestra la elongación del muelle para una misma masa (24,91g) a lo largo de 5 pruebas
Prueba | Distancia recorrida (m) ± 0,001 m | Tiempo (s) ± 0,01 s | Velocidad (m/s) | Intensidad registrada (µA) ± 20 µA |
Prueba 1 | 0,135 | 0,56 | 0,24 | 120 |
Prueba 2 | 0,135 | 0,45 | 0,30 | 140 |
Prueba 3 | 0,135 | 0,53 | 0,25 | 100 |
Prueba 4 | 0,135 | 0,51 | 0,26 | 120 |
Prueba 5 | 0,135 | 0,58 | 0,23 | 140 |
Media | 0,135 | 0,53 | 0,26 | 124 |
Tabla 2: Muestra la intensidad de la corriente inducida para un ángulo de 15
Prueba | Distancia recorrida (m) ± 0,001 m | Tiempo (s) ± 0,01 s | Velocidad (m/s) | Intensidad registrada (µA) ± 20 µA |
Prueba 1 | 0,135 | 0,56 | 0,24 | 160 |
Prueba 2 | 0,135 | 0,45 | 0,30 | 160 |
Prueba 3 | 0,135 | 0,53 | 0,25 | 160 |
Prueba 4 | 0,135 | 0,51 | 0,26 | 160 |
Prueba 5 | 0,135 | 0,58 | 0,23 | 180 |
Media | 0,135 | 0,53 | 0,26 | 164 |
Tabla 3: Muestra la elongación del muelle para una misma masa (39,84g) a lo largo de 5 pruebas
Prueba | Distancia recorrida (m) ± 0,001 m | Tiempo (s) ± 0,01 s | Velocidad (m/s) | Intensidad registrada (µA) ± 20 µA |
Prueba 1 | 0,135 | 0,56 | 0,24 | 180 |
Prueba 2 | 0,135 | 0,45 | 0,30 | 200 |
Prueba 3 | 0,135 | 0,53 | 0,25 | 200 |
Prueba 4 | 0,135 | 0,51 | 0,26 | 200 |
Prueba 5 | 0,135 | 0,58 | 0,23 | 180 |
Media | 0,135 | 0,53 | 0,26 | 192 |
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