INFORME DE LABORATORIO LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES MATERIALES
BARRAS SOBRE DOS APOYOS “MEDICIÓN DE LAS FUERZAS DE APOYO”.
BAQUERO GUTIERREZ LEYDI LORENA (502) CAMARGO TOLOZA NAYALIVE (502) VEGA DIAZ FRANLIN DAVID (50!) DIAZ ROMERO CARLOS LUIS (505) FIGUEROA QUIROGA LAURA (502) MUNIVE SARMIENTO ENZO (502)
ING. "AIRO ALFONSO GUTIERREZ DE PI#ERES ROC$A.
FUNDACION UNIVERSITARIA DEL AREA ANDINA FACULT FACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA VALLEDUPAR%CESAR 20&'%I
INTRODUCCION
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
Las fuerzas afectantes en un cuerpo estable y rígido, generan una deformación parcial o completa, dependiendo del esfuerzo que a este afecten y de la resistencia que oponga el elemento a no permitir su forma inicial (deformación). Por medio, de las fuerzas a las que es sometido un cuerpo en completo equilibrio, es decir, ninguna fuerza que afecte su estructura, se lograra corroborar qué relación tienen estas fuerzas y las distancias a las cuales estos sometan al elemento, lo cual conlleva a determinar las variaciones que podr tener dic!o cuerpo !asta encontrar un punto de equilibrio para mantener su forma original sin presentar ning"n cambio relevante.
MARCO TEORICO
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
La #esistencia de $ateriales, tiene como finalidad elaborar métodos simples de clculo, aceptables desde el punto de vista prctico, de los elementos típicos ms frecuentes de las estructuras, empleando para ello diversos procedimientos apro%imados. La nec esidad de obtener resultados concretos al resolver los problemas prcticos nos obliga a recurrir a !ipótesis simplificativas, que pueden ser &ustificadas comparando los resultados de clculos con los ensayos o los obtenidos aplicando teorías mas e%actas, las cuales son ms complicadas y por ende usualmente poco e%peditivas. 'uando se disea una estructura como el ala de un avión, un puente, un edificio, etc. Para soportar ciertas cargas, es necesario cuantificar los esfuerzos m%imos, los lugares donde se dan y las defle%iones m%imas permitidas. Pero los esfuerzos y las defle%iones que se den dependern del punto de aplicación de las cargas, de las propiedades del material y de la forma geométrica que este tenga al momento de soportar tales cargas. Las ecuaciones teóricas que predicen los esfuerzos y las defle%iones son obtenidas por integración de ecuaciones relacionadas con las fuerzas, la geometría y la elasticidad de los elementos. n este caso se empleó ecuaciones que predicen los esfuerzos y las defle%iones teóricas y los compararemos con se determinaron los resultados obtenidos al igual que las observaciones empíricas que se dieron en el desarrollo de este ensayo. n una viga sometida a fle%ión, se deben determinar las distancias entre cargas, el momento de inercia y efectuar los clculos respectivos con ecuaciones deducidas en clases y de igual manera encontrar el margen de error que e%iste en las mediciones de las fuerzas perpendiculares a las cuales es sometida la viga, esto se debe al deseo encontrar los esfuerzos a que est sometida una parte de la viga, donde el m%imo esfuerzo se da en la parte ms ale&ada del e&e neutro* en este caso se determinaran las variaciones de los valores numéricos en los medidores A y B partiendo del anlisis del valor inicial que tenía el elemento con el cuales se traba&ara, con este desarrollo se determina un estado de entrega, que generalmente es normalizado y otra con temple y de esa forma determinar si sus propiedades a la fle%ión son diferentes o no.
(+igura de viga traba&ada por los estudiantes).
OB"ETIVOS
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
OB"ETIVO GENERAL dentificar la deformación que logra tener una v iga completamente !orizontal, por medio de un peso actuante de manera perpendicular a esta.
OB"ETIVOS ESPECIFICOS
'alcular las fuerzas de apoyo - y a partir de la formula de equilibrio de momentos.
'omparar los resultados que dan en los dinamómetros.
/eterminar los porcenta&es de error para el clculo de los apoyos en - 0 * y sus posibles causas.
DESARROLLO DEL LABORATORIO
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
&. TABLA DE DATOS EPERIMENTAL
FUERZAS DE APOYO MEDIDAS CON UNA CARGA DE F*&+5 N (VALORES SOLO DE UNA MITAD LA OTRA MITAD ES SIM,TRICA). DISTANCIA DEL APOYO A EN CM
FUERZA DE APOYO A EN N
FUERZA DE APOYO B EN N
(12cm)
134
54
(62cm)
154
74
(52cm)
114
84
(72cm)
94
94
(73cm)
94
124
n la tabla anterior se encuentran representados los datos obtenidos en la prctica de laboratorio. stos datos fueron tomados por medio del dinamómetro. -l momento de realizar la prctica visualizamos que se pueden generar causas de errores en la toma de datos por la ine%actitud de los equipos que utilizados.
2. CALCULOS DE LAS FUERZAS EN LOS APOYOS MANUALMENTE
'alculo en los apoyos a 12 cm del apoyo -. 'alculo en los apoyos a 62 cm del apoyo -. 'alculo en los apoyos a 52 cm del apoyo -. 'alculo en los apoyos a 72 cm del apoyo -. 'alculo en los apoyos a 73 cm del apoyo -.
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
L= 90cm (900mm)
X
F
RA RB (F-/1 3 41 11 611711 89 49: 3:6/-1;63:).
∑ MA = 0
RB
RB<* F 0.! % &+5N < 0.& *0 F*
( 10 ) (17 , 5 N ) 90 cm
*&.!N
F=* &.!N > FA%&+ 5N*0 F1* &5.'
∑ MA = 0
RB
RB<* F 0.! % &+5N < 0.2 *0 (20 )( 17 , 5 N ) F* * ?.@N (90 cm )
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
F=* F1> ?.@N%&+5N * 0 F1* %?.@; > &+5N * &?.+
∑ MA = 0
RB
RB<* F 0.! % &+5N < 0.? *0 F*
(30 cm)( 17 , 5 N ) 90 cm
*5.@N
F= * F1> 5.@N &+5N * 0 F1 *%5.@N>&+5N * &&.+
∑ MA = 0
RB
RB<* F 0.! % &+5N < 0. *0 F*
(40 cm )( 17 , 5 N ) 90 cm
*+.+N
F= * F1> +.+N &+5N*0 F1 *%+.+N>&+5N * !.@
∑ MA = 0
RB
RB<* F 0.! % &+5N < 0.5 *0 F*
(45 cm )( 17 , 5 N ) 90 cm
*@.@N
&0
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
F= * F1> @.@N &+5N*0 F1 *%@.@N>&+5N * @.+
!
2.&. TABLA DE RESULTADOS TEORICOS
n la siguiente tabla se muestran los datos obtenidos por medio del procedimiento matemtico. 'abe resaltar que si se emplea la calculadora y las formulas de la forma adecuada, el resultado va a ser e%acto y preciso.
FUERZAS DE APOYO MEDIDAS CON UNA CARGA DE F*&+.5N (VALORES SOLO DE UNA MITAD LA OTRA MITAD ES SIM,TRICA). VALORES CALCULADOS A MANO. DISTANCIA DEL APOYO A EN CM
FUERZA DE APOYO A EN N
FUERZA DE APOYO B EN N
12cm
13.84
1.94
62cm
15.:4
5.;4
52cm
11.:4
3.;4
72cm
9.;4
:.:4
73cm
;.:4
;.;4
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
?. CALCULO PORCENTA"E DE ERROR
E =
•
(Valor Real −Valor Medido ) Valor Real
'alculo porcenta&e de error para el clculo de los apoyos a 12 cm del apoyo -. •
•
X 100
[
E=
( 1.9 −3 ) 1.9
X 100
]=
57.8
'alculo porcenta&e de error para el clculo de los apoyos a 12 cm del apoyo .
•
•
[
E=
15.6
X 100
]=
3.8
<
'alculo porcenta&e de error para el clculo de los apoyos a 62 cm del apoyo -. •
•
( 15.6 −15 )
[
E=
( 3.8 −4 ) 3.8
X 100
]=
5.8
<
'alculo porcenta&e de error para el clculo de los apoyos a 62 cm del apoyo .
•
[
E=
( 13.7 −13 ) 13.7
X 100
]=
5.1
<
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
•
'alculo porcenta&e de error para el clculo de los apoyos a 52 cm del apoyo -. •
•
•
•
[
E =
[
E=
•
(11.7 −11) 11.7
X 100
]= ¿ 3.9<
(7.7 −9 ) 7.7
X 100
]=¿ 18.;<
[
E =
(9.8 −9 ) 9.8
]=¿ ;.1<
X 100
'alculo porcenta&e de error para el clculo de los apoyos a 73 cm del apoyo -. •
•
]=¿ 5.7<
'alculo porcenta&e de error para el clculo de los apoyos a 72 cm del apoyo .
•
X 100
'alculo porcenta&e de error para el clculo de los apoyos a 72 cm del apoyo -.
•
5.8
'alculo porcenta&e de error para el clculo de los apoyos a 52 cm del apoyo .
•
[
( 5.8 −6 )
E=
[
E=
( 10 −8.8 ) 10
X 100
]=¿ 16<
'alculo porcenta&e de error para el clculo de los apoyos a 73cm del apoyo . •
[
E =
(8.7 −9 ) 8.7
X 100
]=¿ 5.7<
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
?.&. CAUSAS DE ERROR
$ala calibración en los equipos de laboratorio. =oma de datos incorrectamente en laboratorio. $ala calibración de los dinamómetros. =omar las distancias a la cual se fi&ara la corredera de pesas incorrectamente. !acer presión sobre la mesa que sirve de soporte a los equipos de prctica del
laboratorio. $over la mesa soporte de los equipos de laboratorio.
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
CONCLUSIONES
$ediante la prctica de laboratorio >e pudo observar que los clculos matemticos refle&an mayor e%actitud en los resultados, en comparación con los datos e%perimentales tomados durante la prctica. /ic!o lo anterior se dice que la prctica realizada en el laboratorio genera una imprecisión mayor, dado que e%isten diversas causas de error.
NOTA Para controlar o mitigar las causas de error, se sugiere?
Verificar la calibración de lo e!"io de labora$orio. To%a correc$a de da$o. Al%acenar $odo lo da$o $o%ado de %anera or&ani'ada ( "n$"al. )o correc$o de la calc"ladora ( la fór%"la %a$e%*$ica.
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
BIBLIOGRAFIA #esistencia de materiales >.P =imos!en@o, ditorial spasaA'alpeA$adrid 19;2.
EBGRAFIA file?BBB'?BCsersBDanessaB/oEnloadsB1.<62$/'F4<62+C#G-> <62/<62-PF0F<62(1).pdf .
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
ANEOS.
NOMBRE
ARMAZON INSTALADO
ELEMENTOS DE TRABA"O IMAGEN
DESCRIPCIÓ N s el apoyo que se utilizara para la realización del laboratorio.
s donde se pondr el peso de 1:,3 4.
SUSPENSOR CON PESAS
APOYOS ARTICULADOS CON DINAMOMETR O
>e usa para medir la fuerza aplicada a cada apoyo.
INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES
BARRA DE ACERO
CORREDERA PARA PESAS
LLAVES “L”
CINTA METRICA
arra a la que se le aplica el esfuerzo de deformación.
>ostiene los suspensores con las pesas.
-segura corredera pesas.
la para
Para medir la distancia a la cual va estar la fuerza aplicada.
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TORNILLOS DE FI"ACION
>ostiene apoyos articulados.
los
