En esta práctica se presentan los resultados obtenidos de un experimento de conservación de la energía donde se calcula la constante de resorte de un espiral que impulsa a un carrito de juguete de masa m.
Enviado por Carlos GS • 5 de Febrero de 2017 • Reseñas • 601 Palabras (3 Páginas) • 299 Visitas
Carlos Enrique García Sánchez
Ángela Mariana Trejo Domínguez
Andrea Griselda Blanco Gutiérrez
Josué Ricardo Colunga Navarro
Practica
Constante elástica del resorte
Introducción
En esta práctica se presentan los resultados obtenidos de un experimento de conservación de la energía donde se calcula la constante de resorte de un espiral que impulsa a un carrito de juguete de masa m.
Objetivos
Medir la constante elástica de un resorte
Comprobar la conservación de la energía analizando el experimento.
Determinar la velocidad a la que sale impulsado el vehículo y el tiempo que tarda en recorrer un metro.
Materiales
Carrito
Resorte
1 objeto
Balanza analítica
Cronometro
Marco Teórico
Fuerza:
La fuerza es una cantidad vectorial, que tiene magnitud y dirección. Si la masa permanece constante, se puede escribir cómo:
[pic 1]
Donde m es la masa y a la aceleración, que es la expresión tradicional de la segunda ley de Newton.
Fuerza elástica del resorte:
La fuerza elástica es la ejercida por objetos tales como resortes, que tienen una posición normal, fuera de la cual almacenan energía potencial y ejercen fuerzas.[pic 2]
La fuerza elástica se calcula como:
[pic 3]
donde es el desplazamiento desde la posición normal y k la constante del resorte. [pic 4]
Energía del resorte:
La energía de deformación o energía potencial elástica [pic 5] asociada al estiramiento del resorte viene dada por la siguiente ecuación:
[pic 6]
Energía cinética:
Es aquella energía que posee un cuerpo debido a su movimiento. Si un objeto de masa m tiene velocidad v, su energía cinética está dada por
[pic 7]
Transformación de la energía:
La ley de la conservación de la energía afirma que una magnitud física como la energía tiene la propiedad de transformarse, de unas formas en otras, de manera que la disminución de una supone el aumento de otra u otras.
Hipótesis
La fuerza del resorte, que es proporcional al desplazamiento (, será igual a la fuerza gravitatoria ejercida a un objeto de masa m colgado del extremo del muelle.[pic 8]
La energía elástica del resorte se transformará en energía cinética para darle una velocidad al carrito.
Metodología Experimental
- Pesar el objeto que será colgado en el resorte.
- Medir la elongación del resorte en reposo (sin masa)
- Colgar del resorte el objeto y vuelve a medir la elongación.
- Hacer un diagrama de cuerpo libre para determinar la constante elástica del resorte.
- Pesar el carrito.
- Calcular la velocidad a la que un carrito saldrá disparado en un plano horizontal, con una deformación del resorte dada.
- Calcular el tiempo real que tarda en recorrer un metro.
Desarrollo Experimental
Después de pesar el objeto y colgarlo en el resorte, obtuvimos los siguientes datos:
m=.367kg y =0.009m.[pic 9]
Ahora, tenemos el siguiente diagrama de cuerpo libre:
donde tenemos que la fuerza elástica es igual a la fuerza del resorte: [pic 10]
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