Brayan Stiven Ojeda Cogua
[email protected] Bryan Julián Pongutá Melo
[email protected] Stiven Andrés Ramírez Morales
[email protected] Esteban Alejandro Riveros Afanador
[email protected]
DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE ELÁSTICA PARA EL OSCILADOR MASA RESORTE DISPUESTO HORIZONTALMENTE HORIZONTALMENTE 1. RESUMEN En esta práctica de laboratorio se tuvo como propósito determinar la constante elástica (k) de un resorte, ubicado en posición horizontal, al cual se le aplicaba una fuerza que provocaba la deformación del resorte, aumentando esta fuerza se obtuvo datos y se analizaron para poder definir el termino constante de elasticidad.
2. OBJETIVOS 2.1 General: Determinar el valor de la constante de elasticidad de un resorte usando un sistema masa-resorte dispuesto horizontalmente en ausencia de fricción. 2.2 Específicos: Obtener y tabular los datos obtenidos. Comprobar experimentalmente experimentalm ente el valor de la constante de elasticidad en un sistema masaresorte ubicado horizontalmente. Establecer de forma experimental la relación existente entre la deformación y la fuerza aplicada.
Determinar el significado físico del coeficiente angular.
3. MATERIALES Riel de 120 cm. Cronometro digital multifunción. Pesas Unidad de de Flujo Fluj o de aire (compresor) Manguera aspiradora Carrito para riel color negro Resorte
4. MONTAJE
5. MARCO TEORICO
7 calcule la deformación del resorte
La Ley de Hooke establece que las deformaciones en un resorte son proporcionales a las fuerzas que las producen sin sobrepasar el límite de la elasticidad del resorte. = −.
()
L0-Lf= ΔL (m)
8 Calcule la constante elástica del resorte K (N/M) K=
ΔL(m)
Donde k es la constante de elasticidad del resorte, depende del material y de la geometría del resorte; x es el alargamiento del resorte. La fuerza ejercida por un resorte es un ejemplo de un tipo más general de fuerzas denominadas fuerzas elásticas o armónicas.
6. ANALISIS DE RESULTADOS
Con esta fórmula hallamos la constante elástica del resorte trabajado.
9 Construya el grafico F=f(ΔL) Fuerza (N) en función de la elongación (m) 1.2 1
TABLA 1.
0.8
Fuerza(N) L0(m) LF(m) ΔL(m) K(N/m) 0,200
0,28
0,34
0,05
0,400 0,600 0,800 1,000
0,28 0,28 0,28 0,28
0,38 0,42 0,484 0,535
0,1 0,14 0,204 0,255
4
4 4.28 3.92 3.92 4.024 Con los datos obtenidos podemos determinar la constante de elasticidad del resorte utilizado para esta práctica, con ayuda de la siguiente ecuación la cual nos relaciona la fuerza aplicada para deformar el resorte y el valor de elongación. = /∆
Obteniendo los datos de la última casilla en la tabla anterior, procedemos a hacer un promedio el cual nos da el valor de esta constante de elasticidad
0.6 0.4 0.2 0 0
0.1
0.2
0.3
10 Determine el coeficiente angular. Vemos que la gráfica de fuerza en función de la deformación tiende a ser una recta, la cual le podemos calcular el coeficiente angular o pendiente (teniendo en cuenta que los valores de Y se toman de F(N) y los de x con ΔL(m)):
=
=
− − 1 − 0.200 0.255 − 0.05
= 3.902 = 4.024 /.
La relación existente entre las magnitudes Fuerza (N) y deformación
ΔL(m) es directamente proporcional, porque si le incrementamos la fuerza sobre el resorte la deformación va a ser mayor. A=3.902 N/m
11. ¿Cuál es el significado físico del coeficiente angular? El coeficiente angular es 3.902, el cual su significado grafico es la constante de elasticidad del resorte, es decir = 3.902 /
12. Encuentre la relación de proporcionalidad entre las magnitudes fuerza (F) y masa (ΔL). Como lo establece la ley de Hooke La relación entre magnitud y fuerza es que a medida que aumenta la fuerza proporcionalmente la masa aumenta ya que cada una es directamente proporcional a la otra.
13. Enuncie la ley de Hooke. La ley de Hooke establece que el alargamiento de un resorte es directamente proporcional al módulo de la fuerza que se aplique siempre y cuando no se deforme permanentemente dicho resorte.
CONCLUSIONES
Tomar varias veces una misma medida (sea de tiempo o longitud) permite obtener valores medios que reducen el margen de error, proporcionando resultados precisos para su respectivo análisis.
Cuando se le coloca mayor peso al resorte se genera una mayor amplitud o deformación. Dependiendo del tipo de resorte (menor diámetro, más rígido, más elástico, más largo), su constante puede ser mayor o menor.
BIBLIOGRAFIA HEWITT, Paul. Novena edición. 2004.
Física conceptual. Pearson educación.
SEARS-ZEMANSKY. Física Universitaria. Vol. 1. Undécima edición. Pearson educ
