DILATACION LINEAL 1. OBJE OBJETI TIVO VOS: S: Estudiar la relación funcional entre la dilatación lineal y la temperatura Estudiar la relación funcional entre la dilatación lineal y la longitud inicial. Determinar el coeficiente de dilatación lineal 2. FUNDA FUNDAMEN MENTO TO TEOR TEORIC ICO O Dilatación térica: Es el proceso mediante el cual se calienta un cuerpo sólido, la energía cinética de sus átomos aumenta de tal modo que las distancias entre las moléculas crece, expandiéndose así el cuerpo, o contrayéndose si es enfriado. Estas expansiones y contracciones causadas por variación de temperatura en el medio que le rodea Dilatación Lin!al: Es Lin!al: Es el incremento de longitud que presenta una varilla de determinada sustancia, al momento de de aumentar su temperatura interna se logra observar una alargamiento con respecto de su longitud inicial gracias al delta de temperatura que es sometida la varila. En un solido en forma de barra de longitud inicial Lo a una temperatura !o", !o", el incremento predominantes longitudinal, despreciando los cambios en las otras dimensiones en comparación al cambio longitudinal. Experimentalmente se encuentra que la variación o dilatación en longitud L es proporcional ala variación de la temperatura ! y a la longitud inicial. inicial. Esta proporcionalidad permite introducir una constante, denominada coeficiente de dilatación lineal# Donde $coeficiente de dilatación térmica %&'(", Lo$longitud inicial, Lf$longitud final, !o$temperatura !o$temperatura inicial, !f$temperatura final
L
". MAT MATERIA ERIALES LES )Equipo para medir la dilatación lineal )!ubos de bronce )*angueras )+gua vapor de agua" -laca calentadora ornilla" )/ensor de temperatura )0aso )0aso de precipitación )!apones de goma
#. DATOS$ CALCULOS % &RAFICOS Dilatación lineal en función de la temperatura
- Nivel de referencia x 0 =
(0,137 ± 0,001) [ m] ; 0,7%
- Datos del la longitud x para cada masa m tensora
Nº 1 ! 3 5
" 7
Tabla 1 T° [C°] [L] 50 0,0005 55 0,00051 "0 0,0005# "5 0,000"5 70 0,0007
75 7#
Grafica de la Temperatura VS Alargamient
0,000#0 0,000#5
De la gr%fica para la Dilataci&n lineal se asume como ecuaci&n de a'uste a(
Y = A + BT α Lo∆T
=
0,000015T
!elación funcinal " # $ %&'( u)and el m*td de m+nim) cuadrad) n =
7
∆ = − 1!!"750
De donde
A = −0,000!#! B = r =
0,000015
0,$$##7"%
L
)e o*tiene +ue 0,00007
Dilatación lineal en función a la lngitud inicial 0,! 0, 0," 0,# 1,0 1,!
" [N] &' [m] 1,$5" 0,007 3,$1! 0,01 5,#"" 0,0!1 7,#! 0,0!7 $,7# 0,03 11,7 00
Grafica de la "uer,a VS Alargamient
De la grafica para la fuer.a compresora se asume como ecuaci&n de a'uste a( F = A + B∆ x
α Lo ∆T
=
!$",! L
!elación funcinal " # $ %&'( u)and el m*td de m+nim) cuadrad)
n =
3
A =
0,00001"7
∆ =
0,00577
B =
0,001
r =
0,$$$150%
'. !-S.LTAD/S0 / 2 D246N N 89N6N D 2 4:/49 α
=
0,000015T
/ 2 D246N 2N2 N 89N6N 2 26N;49D N2( α
=
0,001T
(. CUESTIONARIO 1.) D! l*+ ,*+ ét*,*+ -tilia,*+ /ara ,!t!rinar !l c*!0ici!nt! ,! ,ilatación lin!al$ C-l !l!3ir4a c** !l !5*r 6al*r 7 /*r8-!9 -orque el parámetro + es muy peque1o, además tiene un error porcentual mayor al 23 % que ace despreciable al parámetro +. 2.) *r 8-é la a7*r /art! ,! l*+ l48-i,*+ 7 +óli,*+$ +! ,ilatan c-an,* +! +*!t!n a la acción ,!l cal*r9 /i por qué al reali4ar la tensión y compresión existe una fuer4a de restitución, siempre y cuando siga en su límite de elasticidad para que regrese a su forma inicial caso contrario tiende a deformarse cuando este llega a su límite de elasticidad ".) En 3!n!ral l*+ l48-i,*+ ti!n!n -n c*!0ici!nt! ,! ,ilatación 6*l-étrica -c;* a7*r 8-! !l ,! l*+ +óli,*+$ !
/i las constantes elásticas son las mismas porque al dividir un resorte uniforme en dos resortes idénticos dos mitades" se duplica la constante de cada uno de ellos. En conclusión cada mitad duplicó la constante original.
=. CONCLUSIONES % RECOMENDACIONES 5na ve4 terminado el experimento, llegamos a la conclusión que la relación dilatación lineal en función lineal en función de la temperatura tiene un comportamiento lineal, por lo tanto verifica 6un coeficiente de dilatación de 3,333378, para el caso de la dilatación lineal en función de la longitud inicial se determinó la relación
•
-ara me9ores resultados en la práctica de laboratorio se recomienda cambiar con frecuencia los tubos de bronce.
2 343L4/G!A"4A
-2 < =9>9, ? p@Asics( 4@e Nature of 4@ings?, =rooBsC ole 1$$7 -/ractica de la*oratorio ! eali.ada por 2uis odrEgue. -;uEa de la*oratorio de fEsica *%sica ! -fEsica universitaria .enmansBA