‘’Año de La Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación’’
FACULTAD DE INGENIERÍA
Experimento de Elasticidad de un Resorte Autores:
Chang Farfan Elizabet Perez Llontop Anthony Salinas Quezada Milton Resumen:
El presente trabajo ha tenido como propósito obtener el valor de la constante de elasticidad de un sistema masa resorte, para reforzar o consolidar algunos conceptos conceptos como la ley de hook, movimiento armónico simple, oscilación, frecuencia, frecuencia, su constante elástica y el periodo del movimiento, logrado a través de la obtención de resultados en el laboratorio, cuando se modifican ciertas variables del sistema mencionado, como la masa. Las simulaciones realizadas en el laboratorio arrojan diferentes gráficas en las que se pueden analizar lo ocurrido Este experimento consiste en colocar un resorte en una pequeña armella la cual formara parte de la maqueta y se enganchara en él un peso de determinada magnitud con el fin de usar el resorte como dispositivo para medir fuerza y verificar experimentalmente experimentalmente las condiciones que cumplen las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, calculando así mismo la deformación de este; y la medición del alargamiento con respecto a la posición de equilibrio, y seguidamente colocaremos colocaremos en el resorte masas de magnitudes diferentes y mediremos en cada caso el alargamiento del resorte registrando los datos en la tabla de peso, alargamiento y deformación. Y del experimento podremos podremos deducir que la fuerza es directamente proporcional al alargamiento. A continuación se seguirá hallando la deformación del del resorte debido a la magnitud del peso sostenido haciendo uso de la fórmula de Hooke. Así mismo mismo utilizaremos 3 resortes y en cada uno ellos ellos pondremos 10 pesas de diferente magnitud de modo que en total se calculara la deformación del resorte de 30 pesas una vez culminada las 30 pesas de habrá logrado un a deformación aceptable para poder lograr un estudio sobre ello obteniendo datos y aplicando las formulas correspondientes.
INTRODUCCION En el presente informe titulado ‘’Experimento de elasticidad de un resorte ‘’ hemos puesto en práctica el desarrollo palpable de lo que viene a ser el deformamiento de un resorte a causa del material sostenido (pesas), asi como también hemos pretendido hallar experimentalmente la constante de elasticidad de un resorte, el módulo de rigidez, para lo cual hacemos uso de la ley de Hooke y de las ecuaciones de Movimiento Armónico Simple de un resorte sometido a un esfuerzo para lo cual hemos usado resortes de diferentes constantes elásticas, puesto que también trabajamos con un resorte muy rígido el cual nos ocasiono muchas dificultades pero todos los resortes eran del mismo material (acero). Asi mismo se hace muestra de la elasticidad, la cual es una propiedad en donde los materiales tienden a cambiar de forma cuando sobre ellos se aplica una fuerza deformadora y asi también tiende a regresar a su forma original cuando la fuerza deja de aplicarse. Este experimento tiene como objetivo principal diseñar y llevar a cabo la determinación de la constante de elasticidad de un cuerpo en este caso de un resorte, aplicándole una determinada fuerza debido a la magnitud del peso que este sostendrá. En la constante interacción, los cuerpos sufren fenómenos que se nos han hecho tan normales que muy poco los identificamos. Como por ejemplo la concepción de elasticidad, la relación conocida como ley de hooke, entre otras. Estas concepciones diariamente las estamos evidenciando, como lo es el caso de un bateador cuando golpea una pelota de beisbol, el cual con el golpeo aplicado altera su forma temporalmente, o un arquero al soltar una flecha pues el arco vuelve a su estado original, estos son casos de elasticidad la cual es conocida como la propiedad de un cuerpo de cambiar de forma cuando sobre él se ejerce una fuerza deformadora y de recuperar su forma original, cuando la fuerza deformadora deja de actuar. Es válido aclarar que en la historia el hombre ha encontrado que no todos los cuerpos poseen esta propiedad como la arcilla, la plastilina y el plomo por considerarse fácil de deformarse de manera permanente, Hooke contemporáneo de ISAAC NEWTON observa la relación de la magnitud del alargamiento o de la comprensión, x es directamente proporcional a la fuerza aplicada F, la cual es validad en tanto la fuerza, no extienda o comprima el material más allá de su límite elástico. Sin más preámbulos pasamos al desarrollo de nuestro informe de laboratorio esperando sea del agrado de nuestro docente del curso.
Método Experimental: En primer lugar es necesario conseguir los materiales que se utilizaran en la elaboración del experimento los cuales son: 3 resortes pequeños, 10 pesas de diferente magnitud. (ejm. 250gr, 110gr, 170, … etc) lo suficiente pesadas de modo que puedan estirar el resorte; pero sin dañarlo y una regla o wincha. Una vez ya teniendo todos los materiales necesarios para el experimento, hemos proseguido a colocar en la armella de la maqueta un resorte de aproximadamente 11 cm, enganchando en ella una pesa de determinada magnitud y a continuación vimos cómo debido a la magnitud del peso el resorte se fue deformando y a si mismo esta fue medida minuciosamente y una vez obtenida su medida a sido utilizada en la aplicación la fórmula de Hooke para hallar su deformación Así también hicimos lo mismo co n diferentes magnitudes de peso para obtener diferentes resultados Y después de haber completado las 10 necesarias veces para llenar una cierta tabla haciendo uso de algunas fórmulas hemos nuevamente proseguido a colocar otro resorte en la armella de diferente tamaño consiguiendo una deformación mucho menor que la anterior por lo que tuvimos que ponerle un objeto de mayor peso para lograr una deformación más visible. Luego hicimos los mismo 10 veces más con pesas de diferente magnitud y al colocar el tercer resorte, tuvimos que incrementar el peso del objeto tratando de obtener nuevamente una deformación del resorte visible para lograr dar una medida exacta .Y finalmente volvimos a cambiar de resorte e hicimos 10 veces lo mismo con objetos de pesos distintos y con la formula Hooke indicada pudimos concluir con buenos datos y resultados satisfactorios. OBJETIVOS:
Verificar la existencia de fuerzas recuperadas.
Identificar las características de estas fuerzas.
Deducir la ley de Hooke a partir de la experimentación.
Calcular la constante elástica K de el resorte.
Usar un resorte como dispositivo para medir fuerzas.
Verificar experimentalmente las condiciones que cumplen las fuerzas que actúan sobre un cuerpo cuando éste esta en equilibrio.
Resultados: Conclusiones:
Entre mayor es la masa que colocamos en el resorte mayor es la amplitud que este proporciona y podemos establecer que son directamente proporcionales, y en la cual también actúa la fuerza gravitatoria.
El periodo de oscilación de un cuerpo cuyo peso es mayor así mismo obtendrá un periodo de oscilación ya que este muestra más resistencia al resorte y con la que también depende de la gravedad y de la fricción del aire que es la que hace que el cuerpo vuelva a su estado de equilibrio.
Realizando cálculos matemáticos para la gráfica logramos obtener una relación de constante proporcional del periodo de oscilación al cuadrado con el peso del cuerpo suspendido del resorte.
Logramos demostrar la ley de Hooke en que el máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad, La masa efectúa un movimiento armónico simple puesto que el desplazamiento de la masa desde el punto de equilibrio, varia en el tiempo, es decir se mueve periódicamente respecto a su posición de equilibrio.
Cuando el resorte se halle solo sin ningún cuerpo, este se estirara hacia atrás con una fuerza proporcional a su alargamiento, pero cuando se une en cuerpo (pesa) al resorte estirado y luego este es soltado, comenzara a oscilar.
Procedimiento
Bibliografía: SANGER, A. (2007). Las fuerzas y su medición: ley de Hooke. "Malvinas Argentinas", Villa Eloisa, Santa Fe. SERWAY, R. A.; Faughn, J. S. y Moses, C. J. Física. Cengage Learning Editores, (2005).
http://www.ib.edu.ar/becaib/cd-ib/trabajos/Sanger.pdf http://es.scribd.com/doc/101898344/Informe-de-Laboratorio-de-Fisica-Ley-de-Hooke#scribd
http://www.mundodescargas.com/apuntes-trabajos/fisica_t/decargar_ley-de-hooke.pdf http://www.ljcreate.com/es/ES%20HS%20Demo/LJCAI/MANUALS/HTML/M2845101/C00 2/Page001.htm
∶ × (− )
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. × (− )
. × (− )
. × (− )
1.8 × (− )
. × (− )
. × (− )
. × (− )
4.1× (− )
. × (− )
0.8× (− )
. × (− )
1.9 × (− )
. × (− )
. × (− )
. × (− )
. × (− )
. × (− )
. × (− )
. × (− )
. × (− )
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∆ × (− ) . × (− )
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2.0 × (− )
. × (− )
. × (− )
. × (− )
0.1× (− )
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3.8× (− )
.× (− )
5.2 × (− )
.× (− )
. × (− )
.× (− )
9.1× (− )
..× (− )
. × (− )
.× (− )
. × (− )
