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Laboratorio
- 1. Laboratorio N° 02:Fuerza elástica I. Integrantes N° Apellidos y nombres Grado y sección 1 Chingay Jeferson 4°B 2 Contreras Karely 4°B 3 Flores Briggit 4°B 4 Paez Stephanie 4°B 5 Tarrillo Cesar 4°B 6 Velasquez Leandro 4°B II. Introducción La fuerza es una magnitud física vectorial que se utiliza para modificar el estado de un sistema, es decir, para producir movimiento o detener el movimiento de un objeto. Las leyes de la física están expresadas en forma matemática; uno de los requisitos fundamentales de estas expresiones es que tengan la misma forma para todos los observadores inerciales. Este requisito, conocido como invarianza de forma o covarianza, se satisface cuando las ecuaciones se escriben en forma Tensorial. Los vectores son tensores de primer orden y por lo tanto una ecuación escrita en forma vectorial satisface el requisito de invarianza de forma. Como una aplicación en este trabajo se muestra cómo el uso de cuadrivectores en el espacio-tiempo, conduce a una evidente manifestación de la unifi cación de los campos eléctrico y magnético, mostrándose como aspectos diferentes de una entidad única: el campo electromagnético Como un ejemplo sencillo tenemos el problema de ubicar la posición final de un objeto que se desplaza en un plano a una cierta distancia, digamos a 10 metros de un punto inicial. La posición final no queda determinada debido a que el objeto puede estar en cualquier lugar. III. Objetivos ● Determinar la constante de rigidez de un resorte.
- 2. IV. Fundamento teórico Sinconsiderar una fuerza que actúa sobre un resorte, ver figura 01. El resorte sufre una deformación, la cual está definido por la ley de Hooke, como se muestra en la ecuación 01. Figura 01 La fuerza de fricción estática se puede calcular mediante la siguiente ecuación 𝐹⃗𝑒 = 𝑘𝑑 (1) Siendo 𝑘: constante de rigidez de resorte y 𝑑: deformación del resorte. En el equilibrio se cumple que 𝐹⃗𝑒 = 𝐹⃗𝑔 𝑘 = 𝑚𝑔 𝑑 (2) Siendo 𝐹⃗𝑔, la fuerza de gravedad. V. Recursos computacionales Para la realización del experimento necesitamos los siguientes materiales N° 01 Computador, Tablet con conexión a internet VI. Procedimiento Determinación de la constante de rigidez del resorte. a) Ingresar al simulador a través del Link: https://phet.colorado.edu/sims/html/masses-and-springs/latest/masses-and- springs_es.html
- 3. b) Configurarel experimentocomosemuestraenlafigura c) Colocar la pesa de 50 kg, completar la tabla N° 01, usando la ecuación (2) calculamos la constante de rigidez del resorte. d) Repetir el procedimiento hasta completar la tabla 01. Masa (kg) Peso (N) Constante de rigidez del resorte 50 490 k =490 / 23 = 21.3 100 980 k = 980 / 22 = 44.5 250 2450 k= 2450 / 20 = 122.5 Promedio de 𝑘 𝑘 =62,76 Tabla 01: Fuerza vs Fuerza de fricción VII. Cuestionario a) Cuáles son las conclusiones de tu trabajo Nuestra conclusión como grupo es que su constante de rigidez aumenta según aumenta el peso de la masa con la que se está midiendo. b) Con todo lo aprendido determine, ¿Cómo calculas la masa de la pesa rosada, anaranjada y celeste? Lo calculamos poniendo al peso de la masa “X” y el resto de la ecuación lo completamos con los datos que si nos da el problema, o los que sí podemos observar en el laboratorio. c) ¿Cuál es la importancia de la fuerza elástica en la industria?
- 4. La importancia observadaen este laboratorio fue la ingeniería, la arquitectura y la construcción son las disciplinas en las que es usada más frecuentemente. Por ejemplo, esta ley permite predecir el efecto que el peso de los automóviles tendrá sobre un puente y sobre los materiales de los que está hecho (como el metal). También permite calcular el comportamiento de un fuelle o un conjunto de resortes, dentro de alguna máquina específica o aparato industrial, entre otras disciplinas.