practica de elasticidad.

UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRÍGUEZ DE MENDOZA DE AMAZONAS FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y CIENCIAS EXACTAS

PRESENTACIÓN El presente informe practico que realizo para el estudio de la elasticidad en los sólidos es producto del experimentos realizado en la práctica de laboratorio sobre la constante de elasticidad, el informe esta trabajado con los datos que se obtuvo de la practica y esta explicado mediante cuadros de datos y graficas para asi ser de fácil comprensión para todos nosotros, estudiantes de ingeniería. El tema de esta realización es acorde a los contenidos que estudiaremos durante esta unidad, por lo cual el enfoque que se le da a la obra se relaciona los tecnicismos utilizados por cualquier alumno de nuestra carrera; pudiendo así comprender los fenómenos estructurales de los sólidos utilizados como materiales en la construcción. Además de la forma en que se conforma este informe permite la realización de cualquier tipo de cálculos respecto a la misma; así como de bibliografía suficiente para obtener la mayor información posible del tema tratado.

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PROF: Nemesio Santamaría Valdera

ESTUDIANTE: Erik Bazán Trujillo.

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ELASTICIDAD: LEY DE HOOKE. I.

OBJETIVOS:

a) Verificar la ley de Hooke y determinar la constante de elasticidad (o de rigidez) “K” de un resorte. b) Utilizar el método de los mínimos cuadrados en el ajuste de curvas.

II. 



FUNDAMENTO TEÓRICO:

Elasticidad: Se llama así a la propiedad que tienen los cuerpos de recuperar su forma y dimensiones originales cuando la fuerza aplicada deja de actuar. Las deformaciones que se producen son reversibles y el trabajo realizado se transforma en energía potencial de deformación. Ley de Hooke: Cuando una masa se desplaza una pequeña distancia de su posición de equilibrio, el resorte ejerce una masa sobre la masa “m”.






Donde k = Constante de elasticidad (o de rigidez) del resorte, F= Fuerza lineal de restitución (o restauradora) ya que es linealmente proporcional al desplazamiento ( y) y siempre se dirige hacia la posición de equilibrio, opuesta al desplazamiento.

Obsérvese que la ley de Hooke es solo valida en el caso límite de desplazamiento ( y) pequeños.

El valor K es una medida de rigidez del resorte. Los resortes rígidos tienen valores grandes de K, y los resortes suaves tienen valores, pequeños de K.

El signo negativo que aparece en la ecuación (1), significa que la fuerza ejercida por el resorte siempre esta opuesta al desplazamiento.

Relación entre la fuerza de restitución del resorte y el peso del cuerpo:

Ky = m.g

III.

MATERIALES Y EQUIPOS: Dos resortes iguales. Un resorte cualquiera. Dos resortes metálicos base y varillas. Dos mordazas rectas. Pesas de diferentes valores. Una balanza. Una regla de mm.






A. Parte “A” Para esta parte trataremos de encontrar la constante de elasticidad (o rigidez) “K” de un resorte cualesquiera, en base a las deformaciones (l) que se producen cuando colgamos de él, masas (m i) conocidas, las cuales registramos en los tramos siguientes:

Tabla N0 01: Con dinamómetro de 5N.

I 0 (cm)

4,6 cm

I f (cm)

l = l y- l0 (cm) Trabajamos en metros

5,3 cm 5,9 cm 6,4 cm 7,1 cm 7,8 cm 8,3 cm

l =0.007 m l =0.013 m l =0.019 m l =0.025 m l =0.032 m l =0.037 m

Pesa (g)

FUERZA

50 g 100 g 150 g 200 g 250 g 300 g

0.4 N 0.9 N 1.4 N 1.9 N 2.4 N 2.9 N






Tabla N0 02: Con dinamómetro de 20N

I 0 (cm)

I f (cm)

l = l y- l0 (cm)

Pesa (g)

FUERZA

300 g 400 g 500 g 600 g 700 g 800 g

2.5 N 3.5 N 4.5 N 5.5 N 6.5 N 7.5 N

Trabajos en metros

5.4 5.8 6.2 6.6 7.0 7.4

4.6 cm

V.

l =0.008 m l =0.012 m l =0.016 m l =0.02 m l =0.024 m l =0.028 m

CUESTIONARIO:

1. Grafica de F vs l Grafica de la tabla N 0 01: 8 7 6 N n5 e a4 z r e3 u F

Series1

2 1 0 0

0.005

0.01

0 .0 1 5

0 .0 2

Deformacion en m

0.025

0 .0 3






Grafica de la tabla N 0 02 8 7 6 N n5 e a4 z r e3 u F

Series1

2 1 0 0

0.005

0.01

0 .0 1 5

0 .0 2

0.025

0 .0 3

Deformacion en m

2. ¿Cuáles son las fuentes principales de error y como puede reducirse su influencia? Los errores de medición, por lo general son a causa de: A. Errores groseros:  Consisten en equivocaciones en las lecturas y registros de los datos. Se aconseja realizar al menos 3 mediciones repetidas. B. Errores sistemáticos: B.1 B.2 B.3 B.4

Errores de ajuste. Errores de método. Errores de efecto de las magnitudes de influencia. Errores por la modalidad del observador. 

Las causas de estos errores están perfectamente determinadas y pueden ser corregidas mediante ecuaciones matemáticas que eliminen el error








C. Otros fuentes:           

Error por condiciones ambientales Errores del operador o por el modo de medición Error por el uso de instrumentos no calibrados Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones Error por instrumento inadecuado Errores por puntos de apoyo Error por distorsión Error de paralaje Error de posición Error por desgaste Error por condiciones ambientales

3. Calcule la constante de rigidez K para cada uno de los resortes usados.

Para los resortes: Resorte N0 01:

Resorte N0 02:

K = F/ L

K= F/ L

K = 5/0.022

K =20/ 0.018





UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRÍGUEZ DE MENDOZA DE AMAZONAS FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y CIENCIAS EXACTAS Acero

20.0

7.85

0.39

15.8

Cobre

13.0

2.45

0.34

13.5

Bronce

9.0

0.28

6.8

Cuarzo

7.0

0.17

3.6

Granito

5.0

Hierro

19.0

Latón

9.0

Ladrillo

2.0

Mármol

6.0

Madera

1.0

Plomo

1.6

Vidrio

6.0

Tungsteno

37.8

Hormigón

2.3

4.7 2.45

0.104

8.0

0.39

6.1

0.36

7.0

0.20

0.44

4.4

0.50

0.25

4.0

0.35

20.0

Agua

0.22

Etanol

0.09

Mercurio

2.7

VI.

ONCLUSIONES: 

A mayor fuerza aplicada a un resorte la deformación será mayor.



La constante de deformación es la misma para cualquier material mientras








. Montoya Valdivia, física.



Raymond y Serway, física.

practica de elasticidad.

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