INFORME DE LABORATORIO NO. 2 FÍSICA
CCPO1916Ensayo8 de Noviembre de 2015
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INFORME DE LABORATORIO NO. 2
FÍSICA
Osorio Carbona Janeth 43907430
Suárez Cubillos Oscar 2969445
Pulido Ortiz Cristian Camilo 1072466971
RESUMEN: Se tuvieron en cuenta diferentes mediciones relacionadas con el movimiento armónico simple. Tuvimos en cuenta la comparación de variables físicas a través de diferentes observaciones, la cuales, fueron plasmadas en gráficas que nos permitieran tener claridad matemática. Cada una de las prácticas fueron desarrolladas durante la jornada de Laboratorio y posteriormente cada uno de los integrantes dio su aporte relacionado a los problemas planteados en la respectiva guía.
PALABRAS CLAVE: Constante, resorte, movimiento armónico, péndulo, periodo, oscilación, amplitud, longitud.
INTRODUCCIÓN
El objetivo principal de la Física es analizar cada una de las leyes físicas que se presentan en cada uno de los cambios de las partículas en el universo. Frente a ello, la herramienta principal para que se genere este proceso son las matemáticas dado que, para demostrar la estructura de tales leyes se requieren de medidas. En cada uno de los programas académicos a los que estamos vinculados en la Universidad, requerimos de herramientas relacionadas con los procesos físicos del universo, por lo tanto, las prácticas de laboratorios son fundamentales en el proceso de adquirir conocimientos relacionados en los diferentes campos de la ingeniería.
En el presente informe, abordaremos el análisis de datos realizados en nuestra primera práctica de laboratorio, en el cual, abordamos temáticas relacionadas con el movimiento armónico simple des de la observación del comportamiento delos resortes y el péndulo.
PRÁCTICAS Y PROBLEMAS PLANTEADOS
Práctica No. Seis
LEY DE HOOKE
Problema: En los estudios que se tiene de la ley de Hooke,” todo cuerpo posee una elasticidad” donde comprobaremos la elasticidad de un cuerpo por medio la constante de un material (K).
Materiales: resortes, metro, software Measure.
Procedimiento de la Práctica:
[pic 2]
Fig.3. elementos de la práctica.
- Se identificaron los objetos que usaron en la práctica.
- Dos resortes
- Un soporte universal
- Dos sensores
- Un computador con el software Measure
fig.2. grafica del software.[pic 3]
- Cuelgo el primer resorte en el sensor conecto el otro extremo del sensor y lo fijo a la base del deslizante a través del sensor de movimiento de manera que no sufra de ninguna fuerza.
- Calibro en cero los sensores de desplazamiento y fuerza.
- Coloco la base deslizante en la posición inicial y junto con otro compañero de forma simultanea el da clic en continuar y el otro desplaza la base por la regla despacio a lo largo de 10 cm.
- El software nos arroja una gráfica de proporcionalidad donde podemos apreciar la relación de fuerzas y distancia por medio de esta grafica obtenemos los datos.
- Para obtener los datos damos clic en medida-tabla de datos así mismo obtenemos los datos de los dos resortes.
RESORTE 1 | RESORTE 2 | |||||
FUERZA (N) | 0 | 0.30 | 0.34 | 0 | 2.42 | |
S (m) | 0 | 0.1030 | 0.1219 | 0 | 0 |
Tab.1.datos obtenidos.
- Tomamos la fórmula F=-KX y con ella la descomponemos para encontrar nuestro K.
Informe
- Encuentre la constante de proporcionalidad de cada resorte e indique sus unidades.
- Resorte 1
- K= -F/X
- K= 0.30/0.1030 = 2.91
- K= 0.34/0.1219 = 2.78
- K= -1.046 N/m
- Resorte 2
- K= -F/X
- K= 0./2.42 = 0
- K= 0/0= 0
- K= 0N/m
2. Qué significado tiene la pendiente de la recta obtenida.
De la figura 2 de la práctica podemos observar que la fuerza y el desplazamiento nos arrojan una recta si la fuerza es constante junto con el desplazamiento lo que nos induce a que es proporcional la constante del material.
3. grafique los resultados obtenidos en la práctica y realice el análisis respectivo.
[pic 4]
Graf.1. resultado de los puntos obtenidos.
4. haga un análisis de la prueba y sus resultados.
Hemos podido comprobar que los materiales como los resortes tienen una elasticidad que les permite estirarse y recuperar su forma simultanea mente por este concepto se da la ley de Hooke, adicional a que cada resorte tiene una constante que le permite estirarse al máximo con una fuerza respectiva y una longitud máxima esto nos dice que cada material contiene una constante de elasticidad que no es más que la relación de fuerza por el estiramiento del material en una condición forzada de trabajo.
Séptima Práctica
SISTEMAS DE EQUILIBRIO
Problema: entender la descomposición de un vector en sus componentes, hacer uso de diagrama de cuerpo libre para mostrar todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y demostrar que el sistema implementado en la práctica se encuentra en equilibrio.
Equilibrio: Se habla de equilibrio cuando no hay cambios de estado, es decir, cuando la suma de las fuerzas que interactúan en el sistema es cero.
Conjunto: En matemáticas señala la totalidad de los elementos que tienen una propiedad común, representada de manera finita o infinita, sin importar su orden.
Materiales: dos soportes universales, dos poleas, juego de pesas, una cuerda, un transportador.
Procedimiento
Para la práctica se utilizaron dos soportes universales, los cuales son elementos utilizados en laboratorio para realizar montajes. Cada soporte tiene una base o pie en forma de semicírculo o de rectángulo, y desde el centro de uno de los lados, tienen una varilla cilíndrica que sirve para sujetar otros elementos a través de doble nueces o pinzas.
Dos poleas: son las que cumplen la función de permitir el movimiento de las masas permitiendo el equilibrio entre las masas.
Pesas: las pesas ya brevemente marcadas cada una con su peso, fue un elemento importante para realizar la práctica.
- Tome varias pesas y asígneles el valor M1, M2, M3.
- El equilibrio del sistema esta determinado por los ángulos de las cuerdas con la horizontal beta, y la vertical alfa, tome dos posiciones diferentes para la misma masa M3, dibuje los diagramas de fuerzas; escriba los datos obtenido a en la tabla dos sistema uno.
[pic 5]
Fig. 3. Representación del sistema.
M1(g) | M2(g) | M3(g) | β | β | α | α | |
S.1 | 0.1 | 0.1 | 0.05 | 30 | 30 | ||
S2 | 0.115 | 0.117 | 0.115 | 35 | 35 | ||
S3 | 0.115 | 0.2 | 0.5 | 47 | 47 |
Tab.2. datos recogidos.
M1(g) | M2(g) | M3(g) | β | β | α | α | |
S.1 | 100 | 100 | 50 | 12 | 20 | 78 | 70 |
S2 | 100 | 100 | 100 | 30 | 27 | 60 | 63 |
S3 | 100 | 100 | 70 | 50 | 20 | 40 | 70 |
Fig.4. montaje de la práctica.
Informe
- Grafique diagrama de fuerzas para cada configuración implementada.
[pic 6]
Fig.5. diagramas de cuerpo libres de las masas.
- Realice el análisis matemático y encuentre el valor de F1, F2 y F3.
[pic 7]
- Después de realizar el análisis matemático del sistema uno encuentro que: F1=-0.98N, F2=0.98N, y F3=-0.07N.
- Demuestre que el sistema esta en equilibrio.
- Encuentro que el sistema se encuentra en equilibrio, lo podemos visualizar al momento del análisis matemático, con los resultados que tenemos para cada F. adicional por que su sumatoria meda como resultado 0 que es lo que me indica que no existe movimiento en el sistema.
- Enuncie y explique las dos condiciones necesarias para que un sistema físico se encuentre en equilibrio mecánico. ¿Por qué en esta práctica, solo es necesario una sola de estas condiciones?
- Un sistema está en equilibrio mecánico cuando la suma de fuerzas y momentos, sobre cada partícula del sistema es cero (0).
Un sistema está en equilibrio mecánico si su posición en el espacio de configuración es un punto en el que el gradiente de energía potencial es cero.
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