SISTEMA MASA-RESORTE
Enviado por 1007527838 • 8 de Diciembre de 2019 • Trabajos • 1.433 Palabras (6 Páginas) • 214 Visitas
SISTEMA MASA-RESORTE
[pic 2]
Katerine de jesus Mejia Gomez
kate.territorio@gmail.com
Jerson Kavith Perez Atencio
jerson1997-2009@hotmail.com
Alvaro Javier Palacio ArrIeta
Gleydis Galvis Julio
Gustavo Adolfo Perez Hoyos
Pedro Luis Beltran Beltran
RESUMEN:
Mediante esta experiencia se determinó experimentalmente la constante elástica de un sistema masa-resorte a partir de la elongación y el periodo de oscilación de este además de tener en cuenta el número, el diámetro y el calibre de las espiras. Esta práctica se llevó a cabo por medio del uso de un resorte y pesas con diferentes masas. La elongación del sistema se obtuvo colocando en la parte inferior del resorte una pesa, la cual por la acción de la gravedad hace que el resorte se estire llamando a así a este estirón elongación. El periodo se consiguió al dejar oscilar verticalmente el resorte con diferentes masas tomando el tiempo de estas hasta un total de diez oscilaciones.
Palabras claves: constante de elasticidad, periodo, elongación
ABSTRAC
Through this experience the spring constant of a spring-mass system from the elongation and the period of oscillation of this while taking into account the number, diameter and sizing of the turns was experimentally determined. This practice was carried out by use of a spring and weights with different masses. System elongation was obtained by placing in the bottom of the spring a weight, which by the action of gravity causes the spring to stretch calling this lug and elongation. The period is obtained by letting the spring swung vertically with different masses taking these time until a total of ten oscillations.
key words: spring constant , period elongation
INTRODUCCIÓN
El sistema masa-resorte está compuesto por una masa puntual, un resorte ideal colgante y un punto de fijación del resorte.
Al colocar la masa puntual en el extremo inferior del resorte, que está en posición vertical este se alarga una longitud hasta alcanzar el equilibrio. Un objeto en reposo bajo la influencia de fuerzas que se equilibran se dice que está en equilibrio estático. Si un pequeño desplazamiento da lugar a una fuerza de restitución neta hacia la posición de equilibrio, se dice que el equilibrio es estable; esto queda establecido en la ley de Hooke. El alargamiento del resorte es proporcional a la fuerza ejercida por el peso.
La elasticidad del resorte depende de la resistencia a la deformación producida por una fuerza. La constante de elasticidad del resorte es una magnitud física que cuantifica la rigidez de este.
El resorte ideal puede ser un resorte de alto coeficiente de elasticidad y que no se deforma en el rango de estiramiento del resorte. [1]
FUNDAMENTO TEORICO
LEY DE HOOKE
La ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, originalmente formulada para casos de estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo.
Una manera de representar matemáticamente la Ley de Hooke es mediante la ecuación del resorte en el sistema masa-resorte
(1)[pic 3]
En donde k es la constante de fuerza o constante de elasticidad del resorte y x representa el cambio en la elongación que experimenta la longitud del resorte, es decir cuando el resorte se comprime o se alarga. El signo negativo de la ecuación (1) significa que cuando el resorte se comprime o se estira la fuerza que ejerce es de sentido opuesto. [2]
RELACIÓNES DE LA CONSTANTE DE ELASTICIDAD
La constante de elasticidad del resorte se puede relacionar con la masa y el periodo de la siguiente manera
T (2)[pic 4]
Pero también se relaciona con el número de espiras, el diámetro de la espira y el módulo de elasticidad del alambre
(3)[pic 5]
Donde G es el módulo de elasticidad del alambre, N el número de espiras y C el índice del resorte, que es la relación entre el diámetro de la espira y el diámetro del alambre. [3]
DESCRIPCION DEL MONTAJE EXPERIMENTAL
Para la realización de la práctica de laboratorio se utilizaron los siguientes equipos de laboratorio:
- Resorte muy liviano
- Juego de pesas
- Balanza granataria
- Cronometro
- Regla de 1m graduada en cm
- Soporte universal
Primero se procedió a pesar cada una de las pesas que había en el juego, luego se colocó una pesa en el extremo del resorte y se procedió a medir la elongación de este con respecto a la primera espira. De esta manera se adicionó pesa por pesa y se medía el alargamiento del resorte. Una vez terminado este procedimiento se quitaron las pesas y se empezaron a adicionar una por una mientras se hacía oscilar el resorte y se medía el tiempo en que demoraba hacer 10 oscilaciones.
ANILISIS DE RESULTADOS
Los datos que se obtuvieron en esta experiencia son lo siguiente
Loa resultados obtenidos al aumentar la masa en la parte inferior del resorte y el número de oscilaciones obtenidas se encuentran plasmada en las siguientes tablas.
Masa | Elongación |
0,05 | 0,06 |
0,1 | 0,115 |
0,15 | 0,24 |
0,2 | 0,33 |
0,25 | 0,42 |
0,3 | 0,51 |
0,35 | 0,6 |
Tabla 1 Elongación respecto a la variación de masa.
Masa | Periodo |
0,05 | O,702 |
0,1 | 0,947 |
0,15 | 1,147 |
0,2 | 1,268 |
0,25 | 1,430 |
0,3 | 1,536 |
0,35 | 1,634 |
Tabla 2 Periodo respecto a la variación de la masa.
Con el fin de observar la dependencia de la contante k con las diferentes variables propuestas en la práctica se opta por realizar distintas graficas que demuestren las dependencias del sistema con las diferentes variables realizadas.
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