8/16/2019 Informe de Fisica Practica i (1)
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UNIVERSIDAD
NACIONAL DECAJAMARCAFACULTAD DE INGENERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍACIVIL
INTEGRANTES:
CERQUIN BARRETO, Hans
MEDINA RAFAEL, Jaime
MACHUCA RONCAL, SilviaMEGO VARGAS, Manuel
SALDAA IDROGO, R!nal"SANCH#$ CASANOVA, C%is&'ian
PROFESOR:
In() J!%(e Daniel T!%%es
CICLO:
Se(un"!
CAJAMARCA 27 DE MAYO DEL 2016
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I. RESUMEN:
Siguiendo un adecuado procedimiento y una serie de instrucciones en estapráctica de laboratorio guiada de laboratorio, pudimos observar, describir y tabular el comportamiento de un resorte al aplicarle una fuerza, así como su módulo derigidez y su constante elástica.
El procedimiento que fue llevado a cabo fue el siguiente:
• Armamos el equipo de trabao.• !uantificamos cada una de las masas a ser usadas en nuestro
e"perimento.• Se e"perimenta la rigidez del resorte en el m#todo estático, esto se efect$a
aumentando gradualmente las masas anteriormente pesada %en cadaaumento se registran los datos&.
• En el m#todo dinámico se sigue el mismo procedimiento anterior, con ladiferencia de que en este se mueve el sistema aplicando una ligera fuerzaen el e"tremo, se calculan veinte oscilaciones, se cronometra y se registranlos datos.
'inalmente, e"perimental y gráficamente serán calculados los valoresespecificados en la práctica.
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II. OBJETIVOS: (btener el valor de la constante de elasticidad de un resorte
utilizando un sistema masa)resorte dispuesto verticalmente. *esarrollar +abilidades para +acer mediciones de tiempo
longitudes y en la determinación de valorares medios de estasmagnitudes.
!omprobar e"perimentalmente el valor de la constante deelasticidad del resorte.
*esarrollar +abilidades en el tratamiento gráfico de resultadose"perimentales.
*esarrollar +abilidades en la utilización de la teoría de errores.
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III. FUNDAMENTO TEÓRICO:
Se llama elasticidad a la propiedad que tienen los cuerpos, de recuperar su formay dimensiones originales cuando la fuerza aplicada cesa de actuar. asdeformaciones que se producen son reversibles y el trabao realizado por la fuerzase transforma en energía potencial de deformación. a elasticidad depende de lanaturaleza del material, de la magnitud de la fuerza y de la +istoria previa delmaterial.
Figura N°1: -ráfico esfuerzo vs deformación
A. *E'(/A!012: Son todas las variaciones que se producen en sulongitud, superficie, volumen y tambi#n de forma.
3. *E'(/A!012 4205A0A: es una relación entre su deformación y sudimensión inicial. Así tendremos deformación unitaria longitudinal,superficial y volum#trica.
Figura N°2: *eformación unitaria
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i. *E'(/A!012 (2-054*02A ( 420A5EA: para la deformaciónlongitudinal se define el módulo de 6oung %E&:
E=esfuerzo por tensióno compresión
deformación unitaria longitudinal
ii. *E'(/A!012 /450A5EA ( 7(4/850!A %3&: es cuando elcuerpo se somete por tracción o compresión por todos los lados. En estecaso de define el módulo de compresibilidad %3&:
B= esfuerzovolumétrico
deformaciónunitaria de volumen
iii. *E'(/A!012 9( !0AA*4A ( EAS50!0*A* *E '(/A η:se produce cuando se aplican fuerzas opuestas a dos caras contrarias
del cuerpo, produci#ndose un desplazamiento de planos paralelos en ladirección de la fuerza.
iv. *E'(/A!012 A5EA%;&: !uando la muestra se estira, se observaque lateralmente sufre una contracción. 9ara medirla se usa elcoeficiente de poisson %;&:
µ= Contracciónlateral relativa
Alargamiento longitudinal relativo
donde ?;?
!. ES'4E( %@&: Se define como una relación entre las fuerzas %tracción ocompresión& entre el área de sección transversal.
*. E6 *E ((BE: 5odo cuerpo bao la acción de una fuerza, se deformaCesta deformación es proporcional a la fuerza que se aplica, dentro delintervalo en el cual el cuerpo se comporta elásticamente. a ley de ooDesólo es válida para resortes que no se +an e"tendido más allá de su límiteelástico. Si un resorte se +a estirado más allá de su límite elástico, esteobtiene una deformación plástica y no regresará a su forma original cuandose elimine la fuerza.
F =k . ∆ L
a constante de la proporcionalidad D varía muc+o de acuerdo al tipo dematerial y recibe el nombre de constante del resorte o coeficiente derigidez.
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Figura N°3: ey de ooDe
E. /(*4( ES50!( ( *E EAS50!0*A*: A la constante deproporcionalidad, podemosescribir la ley de ooDe en su forma general.
Módulo=esfuerzo
deformación
9ara el caso de *eformación por tracción o compresión longitudinal elesfuerzo es:
= F
A
6 la deformación unitaria es:
! =∆ L
L
El módulo elástico es conocido como el /1*4( *E 6(42-.
'. /1*4( *E 0-0*E: Este módulo mide la resistencia que presentan losplanos de un sólido al ser desplazados uno respecto al otro por acción deuna fuerza tangencial que act$a sobre la superficie del cuerpo.
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IV. METODOLOGA ! T"CNICAS:1. MATERIALES:
#ESAS RESORTE
#ORTA #ESAS REGLA
2. E$UI#O:
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VERNIER DIGITALEs una escala au"iliar que se
desliza a lo largo de una escala
principal para permitir en #stalecturas fraccionales e"actas dela mínima división.
BALAN%A DIGITALEs un instrumento de mediciónse caracteriza por dos rasgosfundamentales: su gran rangode pesae y su capacidad paraobtener el peso con una gran
precisión.
SO#ORTE UNIVERSALEs una pieza del equipamientode laboratorio donde se suetan
las pinzas de laboratorio,mediante dobles nueces.
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3. MONTAJE DEL EERIMENTO:
'. #ROCEDIMIENTO:
i. /edimos el diámetro del alambre.
ii. /edimos el diámetro de la espira del resorte.
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iii. !ontamos el n$mero de espirales que tiene el resorte.
iv. /edimos la longitud inicial del resorte.
v. /edimos la masa de la porta pesas.
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vi. /edimos la masa de cada pesa.
#ara () *+,-- E/,0,i-:vii. !olocamos la primera pesa, medimos la longitud final y calculamosla deformación. epetimos el mismo procedimiento aumentandogradualmente las masas.
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#ara () *+,-- i0*i-:viii. !olocamos la primera pesa, esperamos que el sistema se
encuentre estático, luego aplicamos una fuerza al e"tremo de lapesa y cronometramos el tiempo en el que demora en dar veinte
oscilaciones. El mismo procedimiento lo repetimos agregando lasdemás pesas una a una.
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V. RESULTADOS ! ANALISIS DE DATOS:1. DATOS EERIMENTALES:
Ta)a N4 1
2umero de espiras del resorte 2 F >G
!on el vernier, el diámetro de las espiras * FHI.H=mm FJ.Imm
!on el vernier, el diámetro del alambre d FH.=Kmm r F
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ongitud inicial del resorte oF I.I cm
Ta)a N4 2
N Ma/a 5g65*6 5*6
5*
61 HLJ.M J.> I.I H.M
2 G=K.= HH.> I.I K.M
3 KLK.HI HK.L I.I J.H
' I==..JK =.I> H>.JM H>.
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2. NOu# magnitud física representa la pendienteP)!onstante elástica %2Q/&.
3. NOu# interpretación se le atribuye al intercepto de la rectaP)Es un punto indispensable para determinar la ecuación de la recta.
'. /ódulo de rigidez del alambre con el que está +ec+o el resorte de acero:
% = &. r4
4 ' (3
60.849 '
m=
& (0.147 ) mm4
4 (53 ) (523.606 ) mm3(10
−3m
1mm )
&=4.594 )1010 '
m2
M+,-- i0*i-
1. Ecuación empírica que representa la relación # =f ( m ) :
2. !onstante elástica del resorte %B&.
% =4( *
m)2
% =4( *
0.89
)2
% =49.78
G. /ódulo de rigidez o cizalladura del alambre con el que está +ec+o elresorte:
% =& . r
4
4 ' (3
60.849 '
m=
& (0.147 ) mm4
4 (53 ) (523.606 ) mm3(10
−3m
1mm )
&=4.594 )1010 '
m2
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B. CONCLUSIONES:
Se logró describir el comportamiento de un resorte %alargamiento,periodo de oscilación, constante elástica, constante de rigidez&,tanto
para un sistema estático como para un sistema dinámico utilizandom#todos gráficos y matemáticamente.
C. REFERENCIAS BIBLIOGR?FICAS:
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ugo /edina -uzmán. %=