Informe de Fisica Practica i (1)

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. %=

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