FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS www.uniagraria.edu.co
Laboratorio Masa-Resorte Caro Kevin, Diaz David,
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R esumen esumen — En el presente laboratorio se aplican los conocimientos de la ley de hooke, dando como resultado una practica con un dos resortes de diferente tamaño, los cuales son colgados en un soporte soporte universal y sometidos a diferentes diferentes cargas en su extremo extremo inferior, de determinados valores valores (masas patron) notansose una elongacion en el mismo dependiendo la masa que se le ponga, lo anteior con el objetivo de conocer la constante de elasticidad de cada uno de l os resortes (K).
Dinamometro utilizado para la medicion de fuerzas , basandose en la deformacion deformacion de un cuerpo elasctico. elasctico.
En edificion para contrarrestar los fuertes vientos y posibles movimientos movimientos sismicos. sismicos.
En la produccion de sonido por las cuerdas vocales o por el movimien movimiento to de alas en los insectos insectos
Movimientos Oceanicos
Palabras Clave — ley ley de hooke, movi movi miento armonico armonic o simp simple, le, masas patron, elasticidad, gravedad, deformacion.
Estudio de ondas electromagneticas sonoras y luminicas que permitan proyecciones visuales y de medios de comunicación como telivision y radio
Abstract — In the present laboratory the knowledge of hooke's law is applied, resulting in a practice with two springs of different size, which are hung in a universal support and subjected to different loads at their lower end, of certain values (masses pattern) there is an elongation in the same depending on the mass that is placed, with the aim of knowing the constant of elasticity of each of the springs (K).
Implementacion de muy altas fecuencia en sistemas de redes inalambricas para transmision de datos.
K eywo eyworr ds — hooke's hooke' s law l aw,, simp si mple le harmoni harmonicc motion, motion, patt pattern ern masses, elasticity, gravity, deformation.
I.
I NTRODUCCIÓN
El presente laboratorio es propuesto por el docente con el fin de entender y aplicar la ley de hooke, por medio de un experimento de laboratorio donde con ayuda de unos elementos se busca entender y evidenciar como varia la forma de un resorte al ser sometido a una determinada carga, midiendo el desplazamiento , determinando experimentalmente la constante de elasticidad del resorte con los datos obtenidos, con lo anterior entender que variables influyen o no dentro de este coeficiente de elasticidad (masa, gravedad, altura, etc) , entender asi mismo el comportamiento de las oscilaciones de un resorte cuando cuelga de su extremo libre una masa masa determinada. En aplicaciones de la ley de hooke encontramos desde ejemplos simples como: a
Estudiantes de ingeniería ________. Docente de Física, Departamento Ciencias Básicas.
b
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECIFICOS
1. Determinar la constante elstica K de un resorte, usando la ley de hooke y las oscilaciones armonicas. 2. Estudiar la dinamica de un movimiento armonico simple 3. Determinacion del periodo de un movimiento armonico simple ASPECTOS TEORICOS ¿Qué es un resorte?
Un resorte es un objeto que puede ser deformado por una fuerza y volver a su forma original en la ausencia de esta. Los resortes vienen en una gran variedaHd de formas diferentes, pero el muelle en espiral de metal es probablemente el más familiar. Los resortes son una parte esencial de casi todos los dispositivos mecánicos moderadamente complejos; desde bolígrafos a motores de coches de carreras.
¿Qué es la ley de hooke?
DESARROLLLO
La ley de Hooke establece que el alargamiento de un muelle es directamente proporcional al módulo de la fuerza que se le aplique, siempre y cuando no se deforme permanentemente dicho muelle. F=k (x−x0)
Ley de hooke a) grafique los datos consignados en el cuadro 1. La masa
(carga aplicada) eje vertical y las deformaciones en el eje horizontal.
donde: F es el módulo de la fuerza que se aplica sobre el muelle. k es
la constante elástica del muelle, que relaciona fuerza y alargamiento. Cuanto mayor es su valor más trabajo costará estirar el muelle. Depende del muelle, de tal forma que cada uno tendrá la suya propia. x0 es la longitud del muelle sin aplicar la fuerza. x es la longitud del muelle con la fuerza aplicada.
ASPECTOS EXPERIMENTALES 1) Soporte universal con nuez y varilla 2) Cinta metrica o regla 3) Dos resortes diferentes 4) Juego de masas patron 5) Cronometro
Grafica 1.1 (Masa vs Deformacion R1)
=
=
9.8 /2 2.3191
= 4.22577741
Tabla 1.1 (masa vs deformacion R1)
Grafica 1.2 (Masa vs Deformacion R2)
=
=
Tabla 1.2 (masa vs deformacion R2)
9.8 /2 0.7321
= 13.386149
Movimiento Armonico Simple a) con la informacion consignada en el cuadro 2 garfique el
periodo al cuadrado en el eje vertical , y la masa en el eje horizontal Aplicando las formulas
Para hallar el periodo =
Para hallar la frecuencia angular =
10
2
Grafica 2.1 (Periodo^2 vs Masa R1)
Para dar una constante de elasticidad experimental para el resorte #1 (R1)
Para hallar la constante del resorte = 5.705411989 = ∗
Tabla 2.1 (Analisis oscilaciones R1)
Tabla 2.2 (Analisis oscilaciones R2)
Grafica 2.3 (Periodo vs Masa R2) Grafica 2.1 (Periodo vs Masa R1)
** con respecto a lo anterior se puede evidenciar que el calculo de la constante de elasticidad dio mucho mas elevada por el metodo de oscilaciones, esto puede deberse al error humano en el momento de toma de tiempos, mala distribucion de cargas, o tambien puede que la toma de medidas en el experimento de deformacion en el resorte por ley de hooke no halla sido la correcta por lo cual pudo dar menor el valor. CONCLUSIONES Grafica 2.4 (Periodo^2 vs Masa R2)
Para dar una constante de elasticidad experimental para el resorte #2 (R2)
= 21.13532174
ANALISIS DE RESULTADOS
Se realiza satisfactoriamente el laboratorio de masa resorte entendiendo como la masa no afecta el coeficiente de elasticidad del resorte. Se entiende el proceso teorioco y experimental de cómo calcular el coeficiente de elasticidad de un resorte. Se entiende que un resorte al ser deformado por ecceso de carga o fuerza, va a variar o perder su coheficiente de elasticidad.
Resorte #1 Al hallar la constante por metodo de masa y deformacion se obtuvo un valor de = 4.22577741
Y por oscilaciones se obtuvo un resultado de = 5.705411989
Lo cual corresponde a una diferencia o error de 1.479634748
Lo cual equivale a un error de mas o menos 25,9 % Resorte #2 Al hallar la constante por metodo de masa y deformacion se obtuvo un valor de = 13.386149
R EFERENCIAS
Y por oscilaciones se obtuvo un resultado de = 21.13532174
Lo cual corresponde a una diferencia o error de 7.749172307
Lo cual equivale a un error de mas o menos 36.6 %
Tipler, P.A. Fisica Vol. 1 Fisica Sears, Zemansky, ed pearson Serway Fisica 1
Lo cual corresponde a un error o diferencia de
