LABORATORIO DE FISICA II Constantes Elásticas
ronaldzamudioInforme29 de Noviembre de 2015
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"Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación"[pic 2]
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR
DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, Decana de América)
[pic 3]
FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL
[pic 4]
LABORATORIO DE FISICA II
TEMA: Constantes Elásticas
PROFESORA : Lic. María Luisa Cerón L.
ALUMNA : Rossangel Romero Chavez 14170143
HORARIO : Martes 6 pm – 8 pm
08 de setiembre del 2015
Experiencia N°1[pic 5]
CONSTANTES ELÁSTICAS
Objetivos
- Observar las características y condiciones de un resorte en espiral.
- Determinar la constante elástica del resorte en espiral.
- Entender lo que Hooke nos dejó a través de su ley.
- Estudiar la ley que rige el comportamiento de los cuerpos elásticos frente a pequeñas deformaciones.
Procedimiento Experimental
MONTAJE 1
Desarrollo
TABLA N°1
N° | m (kg) | X1 (m) | X2 (m) | X (m) | F (N) |
1 | 0.162 | 0.005 | 0.000 | 0.003 | 1.587 |
2 | 0.262 | 0.035 | 0.020 | 0.028 | 2.567 |
3 | 0.312 | 0.054 | 0.035 | 0.045 | 3.057 |
4 | 0.362 | 0.071 | 0.058 | 0.065 | 3.547 |
5 | 0.412 | 0.085 | 0.085 | 0.085 | 4.037 |
Para hallar fuerza: Para X1 Para X2
g = 9.8 m/s2 X0 = 0.468 m X0 = 0.558 m
[pic 6][pic 7]
[pic 8]
MONTAJE 2
Desarrollo
TABLA N°2
N° | Carga m (kg) | s’ (mm) | s’’ (mm) |
1 | 0.302 | 8 | 0.98 |
2 | 0.302 | 5 | 0.85 |
3 | 0.302 | 6 | 0.81 |
4 | 0.302 | 10 | 0.70 |
5 | 0.302 | 14 | 0.66 |
X0 = 46.7 cm
Evaluación
- Con los datos de la tabla 1, determinar la constante elástica en forma analítica.
N° | m (kg) | X1 (m) | X2 (m) | X (m) | F (N) |
1 | 0.162 | 0.005 | 0.000 | 0.003 | 1.587 |
2 | 0.262 | 0.035 | 0.020 | 0.028 | 2.567 |
3 | 0.312 | 0.054 | 0.035 | 0.045 | 3.057 |
4 | 0.362 | 0.071 | 0.058 | 0.065 | 3.547 |
5 | 0.412 | 0.085 | 0.085 | 0.085 | 4.037 |
- Graficar en papel milimetrado F(N) vs x(m) y calcular gráficamente la constante elástica.
[pic 9][pic 10]
- Usando los datos de la tabla 1, calcular la constante elástica por método de mínimos cuadrados.
Xi = X (m) | Yi = F(N) | [pic 11] | XiYi | ||
1 | 0.003 | 1.587 | 0.000009 |
| |
2 | 0.028 | 2.567 | 0.000784 | 0.0719 | |
3 | 0.045 | 3.057 | 0.002025 | 0.1376 | |
4 | 0.065 | 3.547 | 0.004225 | 0.2306 | |
5 | 0.085 | 4.037 | 0.007225 | 0.3431 | |
∑ | 0.226 | 14.795 | 0.014268 = 0.014 | 0.788 |
Para calcular la constante elástica del resorte por mínimos cuadrados se debe hallar el valor de la pendiente:
[pic 12]
[pic 13]
- Hallar el error porcentual (E%) considerando como valor teórico el valor de la constante elástica hallada por el método de mínimos cuadrados.
K = 29.404…………. Valor Experimental
K = 31.368………….Valor Teórico por mínimos cuadrados
Error Porcentual = [(V. Teórico – V. Experimental)/ V. Teórico]*100%
E % = [(31.368 – 29.404) / 31.368]*100% = 6.26%
- Determinar el Keq para resortes colocados en serie y paralelo respecto a una masa.
[pic 14]
[pic 15]
- Analice la razón existente de la diferencia de la constante elástica de dos diferentes resortes en espiral.
Según el enunciado, si hay dos diferentes resortes. Entonces la constante elástica va a variar de acuerdo al material del que estén hechos cada uno de los dos resortes, si el material es diferente entonces también lo es el coeficiente de elasticidad. Ya que si la resistencia del material del resorte es alta entonces tienen una deformación no tan alta y por ende, un coeficiente de elasticidad alto que tiene una facilidad para recuperarse de la deformación a la que son expuestos. Hay que tener en cuenta que si dos resortes fueran del mismo material entonces su constante sería la misma y lo único que variaría sería tanto la deformación como la fuerza que actúan sobre los resortes o cuerpos en general. Así mismo la constante de elasticidad depende de la forma del resorte y al ser estos dos resortes en forma de espiral entonces se calcula generalmente con la ley de Hooke.
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