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DEFORMACIÓN DE UN RESORTE POR ACCIÓN DE UNA FUERZA
- 1. LABORATORIODE ONDAS Y CALOR C6-A-1 1 LABORATORIO DE ONDAS Y CALOR PRACTICA DE LABORATORIO N° 1 DEFORMACIÓN DE UN RESORTE POR ACCIÓN DE UNA FUERZA REPORTE Integrantes Torres Hernández Luis Santiago Jerson Molina Chocce Grupo: C6-1-A Mesa N° 7 Profesor: Walmer Garcés Córdova Semana 1 Fecha de Realización: 12-05-2017 Fecha de Entrega: 10-05-2017 2017 – I
- 2. LABORATORIODE ONDAS Y CALOR C6-A-1 2 1. Introducción En el siguiente laboratorio se ha trabajado con diferentes masas expuestas a una fuerza ejercida por un resorte, estudiando el comportamiento y las variables de la que depende un sistema en movimiento amónico simple El movimiento amónico simple (m.a.s) también denominado movimiento vibratorio en ausencia de fricción, producido por una acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional a la dirección y que queda descrito en función del tiempo por una función senoidal. Si la descripción de un movimiento requiere más de una función amónica en general seria movimiento amónico, pero no un m.a.s. 2. Objetivos Determinar una relación matemática de las variables Fuerza y deformación Interpretar la gradiente de la relación Fuerza y deformación. 3. MarcoTeórico = -k K es la constante de proporcionalidad o de elasticidad. es la deformación, esto es,lo que se ha comprimido o estirado a partir del estado que no tiene deformación. Se conoce también como el alargamiento de su posición de equilibrio. es la fuerza resistente del sólido. El signo (-) en la ecuación se debe a la fuerza restauradora que tiene sentido contrario al desplazamiento. La fuerza se opone o se resiste a la deformación. Las unidades son: Newton/metro (New/m) – Libras/pies (Lb/p). Fue Robert Hooke (1635-1703), físico-matemático, químico y astrónomo inglés, quien primero demostró el comportamiento sencillo relativo a la elasticidad de un cuerpo. Hooke estudió los efectos producidos por las fuerzas de tensión, observó que había un aumento de la longitud del cuerpo que era proporcional a la fuerza aplicada. Hooke estableció la ley fundamental que relaciona la fuerza aplicada y la deformación producida. Para una deformación unidimensional, la Ley de Hooke se puede expresar matemáticamente así:
- 3. LABORATORIODE ONDAS Y CALOR C6-A-1 3 4. Materiales y Equipo de Trabajo Figura 1. Regla Milimetrada Figura 2. Resortes Figura 3. Sensor de Fuerza Figura 4. Soporte Universal Figura 5. PC de Escritorio Figura 6. Pasco Capstone
- 4. LABORATORIODE ONDAS Y CALOR C6-A-1 4 5. Procedimiento En primerlugarprocedimosainstalarel soporte universal,que seríalabase de nuestro laboratorio,luegode tenerestabase colocamosallílosresortes parapodertenerla medidade estos;luegode haberlosmedido,tenemoslamedidayhaberlosbautizado como resorte 1 y se lespusodiferentesmasasde pesodi referenteentre los30 gr, 70 gr y 100 gr, y allíse pudo observarlasdeformaciónque experimentocadaresorte conlas diferentesmasas. Se procedióa realizarel montaje de losimplementosnecesariospararealizarlapráctica Se tomó la medidaoriginal delresorte (sinmasa),ycontinuaciónse tomólamedidadel resorte con unamasa colgandoenuna de sus extremos(estose realizóparacada masa). El sistemase pusoa oscilarcon una masasujetaa uno de sus extremosyse tomóel tiempopara10 oscilaciones,buscandolamayorexactitudposible(esteejerciciose realizó 4 vecesparacada masa). A continuaciónse tabularonlosdatosrecopiladosyse procedióabosquejarla gráficade pesoenfunciónde ladistanciarecorrida.Luegode tenerestos resultadosprocedimosa graficar enel Software PascoCaptone Datos y Observaciones En el dispositivoconstruido,leíenlareglala posicióndel indicadoryanote;losresultados (posicióninicial del resorte Determine lalongituddelresorte sin carga(27 cm), luegocomencé acolocarlas pesasy compare la variacióndel peso(g) conla variaciónde lalongituddel resorte. Coloque la1° pesade 50 gr. Volvía leerenlaregla.Anote:7.5 cm ¿Qué sucedióconla longituddel resorte?¿Porqué? Variola longitudinicial acuerdoal pesode masay llegandoaunalongitudfinal El resorte se estirohasta75 mn, teniendoencuentaque lalongitudde este erade 7.5 cm. Estoy sucedióyaque al colocarle unapesaestáejerciendounafuerzahaciael centrode la Tierray provocoel estiramientodel resorte Al graficar enel software observamosunalínearectacon unafunciónlineal donde la constante erade K.
- 5. LABORATORIODE ONDAS Y CALOR C6-A-1 5 6. Evaluación de resultados obtenidos Tabla 1. Datos de Información En la tabla 1 se aprecia las variables fuerza(N), deformación y la elongación del resorte, sometida a una fuerza (N) por una masa inicial de 150 gr. Figura 7. Grafica de Deformación del Resorte La masa inicial es de 300g y se fue aumentando progresivamente 50 g más hasta obtener mis 10 datos requeridos, siendo mi masa final 750g.
- 6. LABORATORIODE ONDAS Y CALOR C6-A-1 6 7. Conclusiones y sugerencias En el transcurso de la práctica y el análisis de los datos obtenidos podemos determinar Se conserva el mismo perdió de oscilación sin importar la amplitud del resorte La fuerza que posee un resorte es proporcional a la distancia que se alargue. Con la constante de elasticidad del resorte es posible predecir la distancia que se desplaza el sistema masa resorte con determinada masa, o también, determinar la fuerza necesaria para estirar a cierta medida el resorte. La amplitud del resorte no influye en el periodo de oscilación pero si influye en la masa y el tipo de resorte es decir de su constante de elasticidad. En este laboratorio se logró medir la fuerza, el peso de la masa. Se utilizó la fórmula para hallar la masa y la fuerza. 8. Fuentes de Información “Elementos de Física y Química “(N. Cardiello); Editorial Kapeluz. “Física4; Aula Taller “(JoséM. Mautino); Editorial Stella. “Curso Superior de FiscaPractica” (B.L Worsnep); Editorial Endeba. “FísicaRe-Creativa” (S. Gil y E. Rodríguez).