Este documento describe una práctica de laboratorio sobre la Ley de Hooke. Los estudiantes midieron el alargamiento de un muelle al aplicar diferentes pesos y calcularon su constante elástica. Siguieron los pasos de medir la longitud inicial y final del muelle, calcular el alargamiento, determinar la fuerza aplicada y graficar los datos. La pendiente de la gráfica les dio el valor de la constante elástica del muelle, verificando así experimentalmente la Ley de Hooke.
Informe de laboratorio- Movimiento armonico simpleJesu Nuñez
informe de laboratorio experimental del comportamiento de un sistema masa-resorte (movimiento armonico simple), forma de buscar periodo, constante de elongación o estiramiento, y masa.
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informe de laboratorio experimental del comportamiento de un sistema masa-resorte (movimiento armonico simple), forma de buscar periodo, constante de elongación o estiramiento, y masa.
- Determinar la fuerza equilibrante en sistemas de poleas que soporten cierta carga.
- Estimar la ventaja mecánica y la relación de desplazamiento en sistemas de poleas que soporten cierta carga.
Ondas estacionarias en una cuerda labo de fisica.docxRafael Pico
un informe sobre fisica 3 que hace conocer el contenido de ondas estacionarianarias y se puede usar las ondas y el uso de los instrumentos de los cuales se puede medir
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Constantes elásticas, física 2, ingeniería, química, ingeniería química, educación virtual.
El objetivo del informe es poder conocer la constante elástica de los
materiales mediante las mediciones experimentales realizadas en este informe, para
esto tenemos que tener conocimiento de las propiedades de elasticidad, las fuerzas
elásticas y los módulos de deformación. Para mayor entendimiento definiremos lo
que es un solido cristalino dicho solido es un cuerpo que tiene sus átomos situados
en forma regular una de sus propiedades es la anisotropía (tiene diferentes
propiedades en diferentes direcciones). Las propiedad mecánicas ópticas y
eléctricas son diferentes según las distintas direcciones algunos ejemplos son los
metales y cuarzos. En el presente informe observaremos las características y condiciones de
elasticidad de un resorte en espiral de acero y el de una regla metálica,
experimentaremos sometiendo el resorte y la regla a pesos que iremos aumentando
consecutivamente y realizando mediciones respectivamente, todo esto para hallar la
constante elástica de estos materiales en el trascurso del experimento notaremos que
un cuerpo al aplicarle fuerzas externas de tensión o compresión las cuales permiten al
cuerpo estirarse o comprimirse. Hallaremos la constante elástica al realizar una gráfica
F vs X donde F es la fuerza aplicada y X el estiramiento medido desde su posición
inicial la constante elástica del material será la pendiente de dicha grafica.
Las fuerzas elásticas se presentan cuando la distancia entre átomos ha
cambiado si se acercan ha habido una fuerza de compresión y si se alejan entonces
hubo una fuerza de tensión. La elasticidad es la propiedad que tienen los cuerpos de
recuperar su forma y dimensiones originales cuando la fuerza aplicada ya no actúa.
Entonces un cuerpo experimenta deformación elástica cuando recupera su
forma inicial al cesar la fuerza que la produjo, para comprobar este hecho usaremos un
resorte al cual aplicaremos masas y según la ley de Hooke (todo cuerpo bajo la acción
de una fuerza se deforma esta deformación es proporcional a la fuerza aplicada.
F = -Kx
Hallaremos la constante K al tener la fuerza aplicada y conocer el estiramiento
x de la deformación producida por la fuerza.
Hallaremos el modulo de Young (E) al conocer las dimensiones del material
deformado ancho(a), longitud (L), espesor(b) y su deformación (s).Como esto es un proceso experimental debemos consideras errores. Ya sean
instrumentales o los cometidos a la hora de realizar las mediciones.Los sólidos cristalinos en general tienen
una característica fundamental denominada
“Coeficiente elástico” que aparece como
consecuencia de la aplicación de fuerzas
externas de tensión o de comprensión, que
permiten al cuerpo de sección transversal
uniforme, estirarse o comprimirse.Se dice que un cuerpo experimenta una
deformación elástica cuando recupera su forma inicial al cesar la fuerza que lo produjo.
Para poder comprobar este hecho notable, se usará la si
Laboratorio de Física Calor Ondas - Sistema masa resorte, marco teórico, pendiente de la recta por mínimos cuadrados y gráfica, representación lineal y exponencial de los valores hallados experimentalmente.
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1. PRACT
ICA 3
LEY DE
HOOKE
PRACTICA 3
-ESTUDIAR LA RELACION QUE EXISTE ENTRE EL
ALARGAMIENTO DE UN MUELLE Y LA FUERZA QUE LO
PRODUCE.
–CALCULAR LA CONSTANTE ELASTICA DEL MUELLE.
REALIZADO POR: JOSÉ JULIÁN PÁRRAGA
PRACTICA REALIZADA CON: JAVIER REYEROS
PRACTICA 3
3. Un cuerpo se denomina elástico cuando recobra su forma después de cesar las fuerzas que lo
han deformado. El científico ingles Robert Hooke (1635-1703) estudio en el siglo XVII la
relación de las fuerzas aplicadas sobre cuerpos elásticos y los alargamientos en ellos
producidos.
Robert Hooke fue un científico inglés. Es considerado uno de los científicos experimentales
más importantes de la historia de la ciencia, polemista incansable común genio creativo de
primer orden. Sus intereses abarcaron campos tan dispares como la biología, la medicina, la
cronometría, la física planetaria, la mecánica de sólidos deformables, la microscopía, la náutica
y la arquitectura.
ROBERT HOOKE
La Ley de Hooke consiste en:
Las fuerzas aplicadas en los cuerpos elásticos son proporcionales a los alargamientos
producidos
F=KxΔL
4. Los muelles son el ejemplo más sencillo de cuerpos elásticos. Si se ejerce una fuerza F 1
conocida sobre un muelle, este se estira una cierta longitud ΔL 1. Con estos datos se calcula la
constante del muelle:
El valor N/m de esta constante de proporcionalidad es una característica de cada muelle. Asi,
la medida de cualquier otra fuerza aplicada al muelle se obtiene observando el alargamiento
que produce.
El material con el que hemos trabajado en el laboratorio es un cuerpo elástico pero, ¿Qué es
un cuerpo elástico? Es un cuerpo capaz de sufrir deformaciones reversibles, es decir; estos
materiales tienen una forma definida (son sólidos) pero si aplicamos fuerza sobre ellos, estos
se deforman. Pero una vez que cesan las fuerzas que los deforman ellos recuperan su forma
original, por la experiencia que tenemos sabemos que esto es característico de resortes, ligas,
caucho, esponja, etc.
Para realizar la práctica hemos usado:
5. -
Una varilla
-
Un soporte
-
Una nuez doble
-
Una nuez con gancho
-
Un muelle
-
Una regla graduada
-
Un portapesas
-
7 pesas de diferentes pesos( 3 de 50 gramos y 4 de 10 gramos)
-
Primero hemos colocado el muelle en una varilla y lo hemos medido en reposo, sin ninguna
pesa ejerciendo fuerza sobre él, después hemos ido añadiendo pesas ( 50, 100,150,200 gramos
respectivamente)completando la tabla de datos
Lo(m)
L (m)
AL (m)
M (kg)
F=Peso
(N)
K (N/m)
0,05
0,1
0,05
0,05
0,49
9,8
0,05
0,15
0,1
0,1
0,98
9,8
0,05
0,2
0,15
0,15
1,47
9,8
0,05
0,25
0,2
0,2
1,96
9,8
6. CALCULOS PARA LA TOMA DE DATOS:
Para calcular los datos de la longitud inicial, de la longitud final y de la masa he
utilizado una regla en el caso de las longitudes y en la pesa decía lo que pesaba.
El dato del alargamiento lo he sacado restando la longitud final menos la longitud
inicial:
ΔL=LF-L0
1) ΔL=LF-L0
ΔL=0,1-0,05=0,05
2) ΔL=LF-L0
ΔL=0,15-0,05=0,1
3) ΔL=LF-L0
ΔL=0,2-0,05=0,15
4) ΔL=LF-L0
ΔL=0,25-0,05=0,2
Para calcular la columna de la fuerza he utilizado la siguiente ecuación ( la fuerza es
igual al peso):
P=M x G
1) P=M x G
P=0,05 x 9,8= 0,49
2) P=M x G
P=0,1 x 9,8= 0,98
3) P=M x G
P=0,15 x 9,8= 1,47
7. 4) P=M x G
P=0,2 x 9,8= 1,96
En la última columna se calcula la constante elástica (K) mediante la siguiente fórmula:
F=K x ΔL
Al despejar la K la ecuación queda de la siguiente manera:
1)
2)
3)
4)
9. 2.-Calcula a partir de la grafica el valor de la pendiente. ¿Qué significado físico tiene?
La pendiente se calcula mediante esta fórmula:
= 9,8 N/m
10. 0,2
00
La pendiente es igual a la constante (K) de la ley de hooke.
3.-Escribe la ecuación matemática que representa a la grafica. ¿Qué relación hay
entre las variables? ¿Corresponden los resultados a lo esperado? Comenta los
posibles errores si no es así.
La ecuación que representa a la grafica es: F=KxΔL
La relación es que al aumentar el peso aumenta su longitud.
Los resultados de la práctica si corresponden a lo esperado, de no haber sido asi podría
haber habido errores al no medir bien ni calcular los datos necesarios para resolver
esta práctica.
11. 4.- Si se cuelga del muelle una masa de 13 g, ¿Cuál es el valor de la fuerza?; si el
alargamiento es de 22 cm, ¿Qué fuerza se ha aplicado al muelle?
5.- ¿Se puede colocar cualquier peso en el muelle? ¿Por qué?
No se puede colocar cualquier peso en el muelle, porque cada muelle tiene un límite de
elasticidad diferente y si el peso sobrepasa el límite de elasticidad el muelle se deforma y no
vuelve a su estado original.
12. Para resolver esta práctica he consultado el libro de texto:
-Titulo: FISICA Y QUIMICA 4 Editorial: SM ISBN: 978-84-675-2418-5
Y las siguientes páginas webs:
-
http://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hooke
-
http://www.slideshare.net/JACQUELM/trabajo-fisica-ley-de-hooke
-
http://bacterio.uc3m.es/docencia/laboratorio/guiones_esp/mecanica/hooke_guion.p
df