LABORATORIO DE CIENCIA BÁSICA I DISEÑO EXPERIMENTAL

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

LABORATORIO DE CIENCIA BÁSICA I

DISEÑO EXPERIMENTAL

Determinar experimentalmente el tipo de relación cuantitativa

entre la longitud de deformación de un cuerpo elástico

y la masa que la produce.

Carrera:

Ingeniería en alimentos

ÍNDICE

                                                                                                      Página

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Planteamiento del problema  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Selección y asignación de variables  . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Control de variables extrañas  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Hipótesis  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Método . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1. Sujeto de estudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
2. Material, equipo y reactivos . . . . . . . . . . . . . . .  5
3. Procedimiento experimental . . . . . . . . . . . . . .  5

Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Biblografía .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Introducción

Es fundamental que se conozcan conceptos básicos como masa y elasticidad, entendiendo como masa toda la materia que contiene un cuerpo y que ocupa un lugar en el espacio; mientras que tomamos como definición de elasticidad la capacidad de un objeto de regresar a su forma original después de haber sido modificado por la aplicación de fuerzas externas, sin olvidar que si dichas fuerzas son lo suficientemente intensas pueden llegar a romper o fracturar dicho objeto. ^[1]

Se debe reconocer a la materia como todo aquello que podemos ver y tocar, y de igual manera, es todo lo que no podemos ver ni tocar. Posee como propiedades físicas el ser mensurables y observadas sin que se modifique su estructura interna; por otro lado, también cuenta con propiedades químicas que son aquellas que al ser alteradas por algún agente externo hacen que la estructura interna de la materia cambie, dando una sustancia distinta.

Todas las propiedades mensurables de la materia corresponden a una de las categorías adicionales: propiedades extensivas y propiedades intensivas. El valor medido de una propiedad extensiva depende de la cantidad de materia que se considere. La masa, que es la cantidad de materia en una sustancia, es una propiedad extensiva, lo cual nos indica, que más materia significa más masa.

El valor medido de una propiedad intensiva no depende de cuanta materia se considere. La densidad, que se define como la masa de un objeto dividido entre su volumen, es una propiedad intensiva. ^[2]

Por otro lado, se encuentran las variables cuantitativas, que son variables estadísticas que otorgan como resultado un valor numérico y se pueden realizar operaciones con ellas.

Las características principales de estas variables son:

·         Expresan sus valores con números.

·         Utilizan gráficos llamados diagramas integrales y diagramas diferenciales

·         Se apoyan de diagramas de barra para otorgar cifras

Existen dos tipos de variables cuantitativas, discretas y continuas, la primera se encarga de otorgar como valor un número finito, es decir, el resultado es un número entero; en cambio la segunda otorga valores de cualquier intervalo o medición, generalmente se expresan en decimales.

Es de gran importancia considerar las variables extrañas, ya que si no se les da un buen control pueden afectar los resultados experimentales entre ellas estaría ubicado el límite elástico que se define como la mínima fuerza capaz de producir en el sólido cierta modificación permanente si metemos gradualmente la fuerza exterior por encima del límite elástico el sólido seguirá formándose hasta romperse.^[3]

Para determinar la longitud final, se debe hacer uso de la siguiente fórmula:

[pic 3]

Donde:

= Alargamiento o cambio de longitud[pic 4]

= Longitud final[pic 5]

= Longitud inicial[pic 6]

Ell concepto de fuerza también estará presente en el experimento, ya que es una influencia la elasticidad del cuerpo; en la física se plantea que para producir un movimiento un cambio en un cuerpo es necesario aplicar una fuerza y aunque estas fuerzas no son visibles se pueden observar los cambios que producen al momento de ser aplicadas, existen varios tipos de fuerzas, pero en este caso se aplicaría la fuerza denominada fuerza de contacto es decir representa el resultado del contacto físico entre los cuerpos causando en uno de ellos una deformación.^[4]

Para este proyecto se hará uso de distintos materiales del laboratorio, de los cuales se tomará en cuenta cada aspecto incluyendo material el cual están hechos y su marca, además de otros que son de uso común, de estos no se tomará en cuenta su marca ya que la única característica que se va  a considerar es la masa de dichos objetos.

Al utilizar instrumentos de medición para determinar la longitud del cuerpo elástico, la longitud de formación y la masa que se va a aplicar a este, se debe considerar que la precisión de los instrumentos de medición puede llegar a variar, así que los errores de medición estarán presentes de distinta manera, por ello se deben realizar diferentes mediciones en las mismas condiciones para obtener un resultado aproximado. ^[5]

Entre los posibles errores que pueden llegar a surgir se encuentran:

• Error absoluto: Es la diferencia entre la medida exacta de una magnitud y el valor promedio.
• Error relativo: Es el cociente del error absoluto y el valor promedio, se expresa en valores absolutos sin importar el signo del error absoluto.
• Error porcentual: Es el error relativo multiplicado por cien, con lo cual queda expresado en por ciento.
• Errores sistemáticos: Son derivados  de una defectuosa construcción de los aparatos de medida, una mala calibración en el aparato de medición o por una mala postura del observador al realizar la lectura; se pueden evitar realizando las medidas con aparatos diferentes.^[6]

Planteamiento del problema.

Determinar experimentalmente el tipo de relación cuantitativa entre la longitud de deformación de un cuerpo elástico y la masa que la produce.

Selección y asignación de variables.

Variable independiente:

• Masa.

Variable dependiente:

• Longitud de deformación (Elasticidad).

Variable extraña:

• Grosor de liga
• Temperatura
• Material de la liga
• Fuerza de gravedad

Control de variables.

• Temperatura: la temperatura se mantendrá constante.
• Material de la liga: siempre se utilizará el mismo material.
• Fuerza de gravedad: se trabaja con la fuerza de gravedad de la tierra.

Hipótesis

La longitud de deformación de una liga marca Huela Águila es directamente proporcional a las diferentes masas que actuarán a temperatura constante.

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