CÁLCULOS Y RESULTADOS

V. CÁLCULOS Y RESULTADOS

Usar la hoja donde quedó registrada la trayectoria del disco.

1. Identifique con números cada marca dejada por el chispero durante el recorrido del disco.

2. Identifique con letras mayúsculas el punto medio entre cada par de puntos registrados. Así por ejemplo identificar con G el punto medio entre las marcas correspondientes a los instantes t = 4 ticks y t = 5 ticks.

3. Elija una porción de la trayectoria a lo largo de la cual deseamos evaluar el trabajo hecho por la fuerza resultante. Llamemos por ejemplo k = 4 al punto inicial y k = 18 al punto final.

4. Mida el desplazamiento (en centímetros) entre cada par de puntos contiguos (designados por números) para todo el recorrido elegido y llene la última columna del cuadro 1.

5. Mida las elongaciones de los dos resortes en cada uno de los puntos designados con letras y llene las columnas 3 y 4 del cuadro 1.

6. Usando las curvas de calibración de cada resorte, encuentre el módulo de la fuerza que ejerce cada resorte sobre el disco en los puntos designados por letras y llene las columnas 5 y 6 del cuadro 1.

7. Trace, en su hoja de trabajo, a escala apropiada, las fuerzas FA y FB que ejerce cada uno de los resortes sobre el disco.

8. Usando un par de escuadras, encuentre la componente tangencial de cada fuerza F A y F B en cada punto de la trayectoria designado por letra (se trata, por ejemplo de hallar en el punto G la componente de cada fuerza a lo largo del desplazamiento 4-5). Llene las columnas 7 y 8 del cuadro 1.

9. Sume algebraicamente estas componentes para obtener la componente tangencial de la fuerza resultante y llene la columna 9 del cuadro 1.

10. Usando la ecuación (9.3) y los datos en las dos últimas columnas del cuadro 1, encuentre el trabajo total (W) realizado por la fuerza de los resortes en la trayectoria elegida.

Tiempo (ticks) Trabajo W (J)

G 4-5 +0.221

H 5-6 -0.047

I 6-7 -0.513

J 7-8 -1.170

K 8-9 -1.239

L 9-10 -1.319

M 10-11 -1.281

N 11-12 -1.028

O 12-13 -0.689

P 13-14 -0.207

Q 14-15 +0.283

R 15-16 +0.673

S 16-17 +0.964

T 17-18 +1.163

11. Determine la velocidad instantánea en el punto inicial de la trayectoria considerada (V i ). Por ejemplo si considera (k = 4) como punto inicial, puede considerar que V i es aproximadamente la velocidad media entre los puntos 3 y 5. Haga algo similar para determinar la velocidad instantánea en el punto final de la trayectoria considerada (V f ).

Para el punto inicial 4:

Para el punto final 18:

12. Calcule el cambio en la energía cinética durante el recorrido elegido.

½m(V182 – V42)

½m[(2,24) 2 – (3,2) 2]

½(1,350)(-5.2224)

-3,525 J

M DISCO: 1,350 Kg

13. Compare los resultados obtenidos en los pasos 10 y 12.

14. Compare el resultado del paso (12), con el cambio de energía potencial de los resortes entre los mismos puntos.

Energía potencial de los resortes:

∆U = ∆URESORTEA + ∆URESORTEB

∆U = ½KA(X182 – X42) + ½KB(X’182 – X’42)

∆U = ½(173,7)[(0,254)2 – (0,092)2] + ½(37,8)[(0,074)2 – (0,201)2]

∆U = 4,868 J - 0,660 J

∆U = 4,208 J

CALIBRACIÓN DE LOS RESORTES:

Calibración

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