Informe De Lab 4

OBJETIVOS

El presente informe abarca los trabajos de laboratorio número 4 por lo cual los principales objetivos son:

Aplicar los conocimientos adquiridos en clase acerca Trabajo y la Energía.

Determinar el valor de las fuerzas que actúan sobre el disco en los puntos determinados de su trayectoria.

Determinar el valor de la constante de elasticidad ¨ K ¨ de los resortes.

Identificar y demostrar que existen factores que no hacen posible la conservación de la energía mecánica en el experimento.

Comparar los resultados obtenidos compararlos e interpretarlos.

FUNDAMENTO TEÓRICO

El trabajo realizado sobre una partícula que se mueve desde un punto A a un punto B recorriendo una curva C es igual a la suma de los trabajos elementales a lo largo de dicha curva.

Se define asimismo la potencia desarrollada por la fuerza como el trabajo que realiza durante un tiempo dt, dividido por dicho intervalo.

Aplicando la segunda ley de Newton la potencia desarrollada por una fuerza puede escribirse como la derivada respecto al tiempo de la energía cinética.

Siendo K la energía cinética de la partícula

(Donde es el módulo de la velocidad, o celeridad, al cuadrado).

Integrando respecto al tiempo obtenemos el teorema de las fuerzas vivas (o teorema trabajo-energía cinética):

En palabras:

“El trabajo realizado sobre una partícula entre dos puntos equivale al incremento de la energía cinética de dicha partícula.”

PROCEDIMIENTO

Nivelar horizontalmente la superficie de la plancha de vidrio.

Montar el disco y los resortes como se muestra en la figura.

Encontrar la frecuencia del chispero.

Como ensayo (sin prender el chispero) jalar el disco hasta una posición 0 y observar el tipo de trayectoria que describe al ser soltado.

Sobre el papel en el que va a obtener la trayectoria del disco, marcar los puntos A y B correspondientes a los extremos fijos de los resortes.

Llevar el disco hasta una posición 0 y en el momento de soltarlo encienda el chispero. Apagar el chispero cuando el disco cruce su propia trayectoria.

Repetir los dos pasos anteriores tres veces en diferentes hojas de papel y escoger la hoja que tenga los puntos con mejor nitidez para el análisis de datos.

Retirar los resortes y medir sus longitudes naturales.

Encontrar la curva de calibración para cada uno de los resortes.

CALIBRACIÓN DE LOS RESORTES

Resorte A

RESORTE A Lf Lf- L0 masa FUERZA

1 0.104 0.011 0.1 0.978

2 0.1155 0.0225 0.15 1.467

3 0.1285 0.0355 0.2 1.956

4 0.1395 0.0465 0.25 2.445

5 0.1515 0.0585 0.3 2.934

6 0.164 0.071 0.35 3.423

7 0.174 0.081 0.4 3.912

8 0.186 0.093 0.45 4.401

9 0.197 0.104 0.5 4.89

L0 0.093

En el análisis de la gráfica llegamos a la conclusión de que la constante elástica para el resorte A es aproximadamente 41.956N/m2.

Resorte B

RESORTE B Lf Lf- L0 masa FUERZA

1 0.109 0.0155 0.1 0.978

2 0.1305 0.037 0.15 1.467

3 0.148 0.0545 0.2 1.956

4 0.167 0.0735 0.25 2.445

5 0.184 0.0905 0.3 2.934

6 0.204 0.1105 0.35 3.423

7 0.223 0.1295 0.4 3.912

8 0.241 0.1475 0.45 4.401

9 0.261 0.1675 0.5 4.89

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