informe de fisisca 2

7/24/2019 Informe de Fisisca 2

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGA E INGENIERACEAD JOS ACEVEDO Y GMEZ

INFORME DE LABORTORIO SESION 2

100413 FISICA GENERAL

LEIDY ROCIO ALVAREZ GUERRACOD: 1106394706

SONIA MARCELA ARIAS ORTZCOD: 1030623471

HENRY ROVEIRO MEJACOD: 87712709

ALEXANDER RODRGUEZ MAHECHACOD: 80006851

GRUPO DE LABORATORIO: 03

MARIA CRISTINA ALVARADO

TUTORA

BOGOTA 04 DE NOVIEMBRE DE 2012


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CONTENIDO

1. INTRODUCCION

2. OBJETIVOS

2.1 GENERALES2.2 ESPECIFICOS

3. PRACTICA 6: LEY DE HOOKE

4. PRACTICA 7: ESQUILIBRIO DE MASAS

5. PRACTICA 8: MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE (EL PENDULO)

6. PRACTICA 9: SISTEMA MASA RESORTE

7. PRACTICA 10: LEYES DE NEWTON

8. CONCLUSIONES

9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS


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INTRODUCCION

En la vida cotidiana ocurren ciertos fenmenos que al prestar atencin juegan

un papel importante dentro de las cosas que realizamos a diario; muchos de

estos eventos son aplicados para la realizacin de varios procesos facilitando

nuestras vidas, entre estos eventos podemos encontrar uno muy comn lasLeyes de Newton, y es de hecho uno de los que ms evidenciamos ya se trata

del entendimiento y comprensin de fuerzas que actan en un cuerpo

dependiendo de su estado, o la Ley de Hooke la cual establece la constante de

elasticidad de un resorte.

En este trabajo se mirara de una manera ms simple como suceden esta clase

de eventos encontrando una manera lgica de comprenderlos y analizarlos y

que factores o condiciones influyen para que se presente dicho evento y cules

de ellas son inherentes a l.

OBJETIVOS

General:

Comprender y analizar cmo se presenta cada evento a realizar en lasprcticas logrando dar una explicacin lgica y coherente.

Especficos

Comprobar la aplicacin de la ley de hooke y hallar la constante de

proporcionalidad basndonos en el enunciado.

Demostrar cmo se logra el equilibro de masas y que factores influyen

en este.

Establecer qu condiciones influyen en el periodo de un pndulo simple.

Identificar los parmetros que influencian en el periodo y elongacin de

un sistema de masa resorte.

Analizar y comprender como se manifiesta la aceleracin en un cuerpo

con cierta masa sobre un plano con tensin despreciable y que factores

influyen en la variacin de esta a travs del uso de la 2 Ley de Newton.


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PRACTICA N 6: LEY DE HOOKE

TITULO: Ley de Hooke

OBJETIVO: Comprobar la validez de la ley de Hooke, usando varios resortes

helicoidales.PROCEDIMIENTO

Realice el montaje de la figura.

Cuelgue el resorte en el sensor (Newton Sensor). Conecte el otro extremo del

resorte y fjelo a la base deslizante, a travs del sensor de movimiento- Realice

las conexiones elctricas de acuerdo con la figura. Inicie el software Measure,

y fije los parmetros de medida de acuerdo con las siguientes figuras.


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PROCEDIMIENTO

Coloque la base deslizante en la posicin inicial, (tenga especial cuidado de noestar ejerciendo fuerza sobre el resorte). Y haga clic en contine (ntese quelas medidas comenzaran y terminaran de forma manual como se fij en los

parmetros anteriores). A continuacin, despacio y continuamente mueva labase por la regla, a lo largo de 10 cm. El Resultado obtenido debe ser as:

Si los resultados obtenidos no son semejantes al anterior, la principal causa esque el movimiento de la barrera y la velocidad con que fue hecho. Repita hastaobtener una lnea recta.

RESULTADOS Y ANALISIS

En esta prctica el programa MEASURE le proporciona una recta de F vs S F(Newton) y S (milmetros), para encontrar la constante de proporcionalidaddebe tomar por lo menos dos puntos sobre ella y completar la tabla 1.; Repitael procedimiento para el otro resorte:

RESORTE 1 RESORTE 2

Fuerza F (N) 0 0,05 0,16 0,11 1,32 1,44

Distancia S (m) 0 0,0199 0,0614 0,0013 0,0594 0,0627Tabla 1: Fuerza de Elongacin de Resortes

1. Encuentre la constante de proporcionalidad de cada resorte e indique susunidades.

Para hallar la Constante de Proporcionalidad tenemos en cuenta la siguienteFrmula aplicada para este caso segn La Ley de Hooke en el M.A.S.:


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D

FK , Entonces reemplazamos para el Primer Resorte (Pequeo):

mN

m

NK 0

0000,0

00,0

mNm

NK 5125,2

0199,0

05,0

mNm

NK 6059,2

0614,0

16,0

A continuacin, reemplazamos para el Segundo Resorte (Grande):

mNm

NK 6154,840013,011,0

mNm

NK 2222,22

0594,0

32,1

mNm

NK 9665,22

0627,0

44,1

La Unidad de la Constante de Proporcionalidad de un Resorte segn La Ley de

Hooke en el M.A.S., es: mN

2. Qu significado tiene la pendiente de la recta obtenida?

La Recta obtenida representa La Distancia (S/m) Vs. La Fuerza (F/N).

3. Grafique los resultados obtenidos en la prctica y realice el anlisisrespectivo.

Tablas y graficas del resorte 1Se Realizaron tres veces el ejercicio para cada uno de los resortes.

Tomamos Los siguientes Datos del Resorte 1 (Grande):

Distancia S (m) 0 0,0199 0,0614 0,1002 0,1154

Fuerza F (N) 0 0,05 0,16 0,26 0,3

Tabla 1:Resorte 1


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0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0 0,05 0,1 0,15

Distancia S (m) Vs. Fuerza F (N)

Distancia S (m) Fuerza

F (N)

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0 0,05 0,1 0,15

Distancia S (m) Vs. Fuerza F(N)

Distancia S (m)

Fuerza F (N)

Grfico 1:Resorte 1

Distancia S (m) 0 0,1128 0,1151

Fuerza F (N) 0,1 0,3 0,31

Tabla 2:Resorte 1

Grfico 2:Resorte 1

Distancia S (m) 0 0,0907 0,0958 0,1056

Fuerza F (N) -0,1 0,34 0,38 0,44

Tabla 3: Resorte 1


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-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,40,5

0 0,05 0,1 0,15

Distancia S (m) Vs. Fuerza F

(N)

Distancia S (m)

Fuerza F (N)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

-0,02 0 0,02 0,04 0,06 0,08


Distancia S (m)

Fuerza F (N)

Grfico 3:Resorte 1

GRFICOS Y TABLAS DEL RESORTE 2

Tomamos Los siguientes Datos del Resorte 2 (Pequeo):

Distancia S (m) -0,0001 0,0321 0,0469 0,0711

Fuerza F (N) 0,07 0,8 1,08 1,63

Tabla 1: Resorte 2

Grfico 1: Resorte 2


9/27

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

-0,02 0 0,02 0,04 0,06 0,08


Distancia S (m)

Fuerza F (N)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

-0,05 0 0,05 0,1


Distancia S (m)

Fuerza F (N)

Distancia S (m) -0,0016 0 0,0013 0,0594 0,0627

Fuerza F (N) 0,08 0,08 0,11 1,32 1,44

Tabla 2: Resorte 2

Grfico 2: Resorte 2

Distancia S (m) -0,0056 0,0038 0,0099 0,0704

Fuerza F (N) 0,07 0,21 0,35 1,5

Tabla 3: Resorte 3

Grfico 3: Resorte 3


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4. Haga un anlisis de la prueba y sus resultados.

En la Prctica N 6 correspondiente a La Ley de Hooke, se alcanz el objetivopropuesto para esta actividad. A continuacin se da una explicacin breve de laPrctica:

Mediante un Resorte y un Sensor de Movimiento, realizamos conexioneselctricas, y por medio de un Software MEASURE, fijamos parmetros demedida y se hall una recta donde se obtuvieron los siguientes datos: Fuerza(F/N) y Distancia (S/m), con estos datos y teniendo en cuenta la Ley de Hookeen el Movimiento Armnico Simple (M.A.S.) hallamos la Contante deProporcionalidad (K) para cada uno de los resortes (Resorte 1 y Resorte 2).

5. Conclusiones.

En la realizacin de esta prctica se pudo concluir lo siguiente:

Como se puede ver en la tabla los valores de K son muy parecidos entreellos, esto nos demuestra que la ley de Hooke si se cumple.

Las pequeas diferencias se deben a los errores de medicin.

Yo creo por lo que he visto en el experimento realizado que el resorte queutilizamos tiene el mismo valor de K siempre sin importar el peso o la fuerzaque le apliquemos a dicho resorte, como ya lo he explicado los diferentesvalores de la tabla se deben a los errores de medicin.

Nuestra conclusin final sera que solo sabiendo el estiramiento del resortey sabiendo la constante de este podra calcular la fuerza que origino esteestiramiento.

PRACTICA N 7: SISTEMAS EN EQUILIBRIO

TITULO: Equilibrio de Fuerzas.

OBJETIVO:Aplicar los conceptos de descomposicin de un vector y sumatoriade fuerzas.

PROBLEMA

Entender la descomposicin de un vector en sus componentes, hacer uso de

diagrama de cuerpo libre para mostrar todas las fuerzas externas que actansobre un cuerpo y demostrar que el sistema implementado en la prctica seencuentra en equilibrio.

MATERIALES

1. Dos soportes universales

2. Dos poleas

3. Juego de pesas

4. Una cuerda.


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5. Un transportador

PROCEDIMIENTO

Monte los soportes y las poleas como se indica:

1. Tome varias pesas y asgneles el valor M3

2. Como se indica en el dibujo, encuentre dos masas M1 y M2 que equilibrenel sistema. El equilibrio del sistema est determinado por los ngulos de lascuerdas con la horizontal y Tome dos posiciones diferentes para lamisma masa M3 y dibuje los diagramas de fuerzas; escriba los datosobtenidos en la tabla 2, sistema 1.

3. Repita los pasos 1 y 2 con diferentes valores para M1, M2 y M3 y completela tabla 2, sistemas 2 y 3. Tenga en cuenta que en el sistema 3, el valor de es diferente al de .

M1 M2 M3

SISTEMA 1 50 50 100 30 75 75SISTEMA 2 30 20 50 34 76 70SISTEMA 3 10 30 20 48 70 62

TABLA 2: Sistemas en equilibrio.


1. Realice el diagrama de fuerzas para cada configuracin implementada.


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Grfica 1: Sistema 1 Grfica 2: Sistema 2

Grfica 3: Sistema 3

2. Realice el anlisis matemtico y encuentre el valor de F1, F2 y F3. (Veranexo 1).

Para hallar el valor de F1, F2 y F3 en cada uno de los Sistemas, utilizamos lasiguiente frmula m.g=N

SISTEMA 1F1= 50g x 9,8 m/s =490 NF2= 50g x 9,8 m/s =490 NF3= 100g x 9,8 m/s =980 N

SISTEMA 2F1= 30g x 9,8 m/s =294 NF2= 20g x 9,8 m/s =196 NF3= 50g x 9,8 m/s =490 N

SISTEMA 3

F1= 10g x 9,8 m/s =98 NF2= 20g x 9,8 m/s =196 N


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F3= 30g x 9,8 m/s =294 N

3. Demuestre que el sistema est en equilibrio.

Equilibrio de Fuerzas. Son fuerzas opuestas las que tienen la mismaintensidad y direccin pero son de sentido contrario. Cuando 2 fuerzasopuestas actan sobre un mismo cuerpo producen un equilibrio. El equilibriose manifiesta porque el cuerpo no se mueve, presentndose un reposoaparente, diferente del reposo absoluto (cuando no acta ninguna fuerza).

El reposo absoluto no existe pues sabemos que sobre todos los cuerposacta por lo menos la fuerza de la gravedad. Prescindiendo de la gravedad,diremos que un cuerpo est en reposo si no acta sobre l ninguna otrafuerza y que est en equilibrio si actan sobre las fuerzas opuestas.

4. Enuncie y explique las dos condiciones necesarias para que un sistemafsico se encuentre en equilibrio mecnico. Por qu, en esta prctica, soloes necesaria una sola de estas condiciones?

A continuacin se enuncian las dos condiciones necesarias para que unsistema fsico se encuentre en equilibrio mecnico:

La suma de las fuerzas aplicadas al cuerpo es cero.

La suma algebraica de los momentos con respecto a un punto de lasfuerzas aplicadas es igual a cero. En nuestro caso solo es necesario aplicar lacondicin No 1, pues toque en la presente prctica solo ubicamos un momentoy por tal razn no debemos realizar ninguna suma algebraica.

5. Realice las conclusiones respectivas sobre la prctica

En las prcticas que llevamos en el laboratorio de fsica, se obtuvo una claridadsobre el tema de equilibrio para obtener un equilibrio deben de intervenir lasvariables que son: M1, M2 y M3, que concluimos despus de aumentar el pesoen cada unas las masas su equilibrio cambia en algunos casos si alguno

aumenta o disminuye.

Cuando nos referimos las fuerzas de equilibrio sobre un cuerpo o masasactan ms de una fuerza un sistema que se resuelve hallando la fuerzaresultante, cuando dos fuerzas que actan sobre un cuerpo poseen la mismadireccin e intensidad pero con sentido contrario produce equilibrio un caso enespecial es la tensin de masas con diferente peso tensionadas por unacuerda. Las fuerzas opuestas la que tiene la misma intensidad y direccin peroson de sentido contrario, cuando dos fuerzas opuestas actan sobre un mismocuerpo producen un equilibrio, en este caso el se manifiesta porque el cuerpono se mueve presentndose un reposo aparente y diferente del reposo

absoluto cuando no actan ninguna fuerza.


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PRCTICA NO 8: MOVIMIENTO ARMNICO SIMPLE

PNDULO SIMPLE

Es llamado as porque consta de un cuerpo de masa m, suspendido de un hilo

largo de longitud l, que cumple las condiciones siguientes:El hilo es inextensible su masa es despreciable comparada con la masa delcuerpoEl ngulo de desplazamiento que llamaremos 0 debe ser pequeo

Como funciona?

Con un hilo inextensible su masa es despreciada comparada con la masa delcuerpo el ngulo de desplazamiento debe ser pequeo. Hay ciertos sistemasque, si bien no son estrictamente sistemas sometidos a una fuerza tipo Hooke,si pueden, bajo ciertas condiciones, considerarse como tales. El pndulosimple, es decir, el movimiento de un grave atado a una cuerda y sometido aun campo gravitatorio constante, es uno de ellos. Al colocar un peso de un hilocolgado e inextensible y desplazar ligeramente el hilo se produce unaoscilacin peridica. Para estudiar esta oscilacin es necesario proyectar lasfuerzas que se ejercen sobre el peso en todo momento, y ver que componentesnos interesan y cules no.

PERODO DE UN PNDULO

Perodo: Se define como el tiempo que se demora en realizar una oscilacin

completa. Para determinar el perodo se utiliza la siguiente expresin T/ N deOsc. (Tiempo empleado dividido por el nmero de oscilaciones).

1) El periodo de un pndulo es independiente de su amplitud. Esto significa quesi se tienen 2 pndulos iguales (longitud y masa), pero uno de ellos tiene unaamplitud de recorrido mayor que el otro, en ambas condiciones la medida delperiodo de estos pndulos es el mismo.

2) El periodo de un pndulo es directamente proporcional a la raz cuadrada desu longitud. Esto significa que el periodo de un pndulo puede aumentar o

disminuir de acuerdo a la raz cuadrada de la longitud de ese pndulo.Un pndulo consta de una esfera de masa m sujeta a una cuerda ligera delongitud l. Comunicando al pndulo la energa adecuada se produce unmovimiento de carcter peridico.El periodo de cada oscilacin est dada por: TDonde L es la longitud del pndulo y g es la gravedad de la tierra. Estaexpresin solamente es vlida para oscilaciones con pequeas amplitudes, esdecir, cuando el ngulo entre la cuerda y la vertical es muy pequeo (tiende acero).

MATERIALES1. Un soporte universal2. Una cuerda


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3. Una pesita.4. Un cronmetro

PROCEDIMIENTO1. Ate un extremo de la cuerda a la pesita y el otro al soporte universal.

2. Para una longitud de la cuerda de 100 cm. mida el periodo de la oscilacinde la siguiente manera: Ponga a oscilar el pndulo teniendo cuidado que elngulo mximo de la oscilacin no sobrepase de 25. Tome el tiempo de 10oscilaciones completas, entonces el periodo (tiempo de una oscilacin) ser el

tiempo de 10 oscilaciones dividido por 10. Repita varias veces.3. Vare la longitud del pndulo gradualmente disminuyendo 10 cm. cada vez yen cada caso halle el periodo de oscilacin.4. Consigne estos datos en la tabla 3

TIEMPO DE OSCILACION VARIANDO LA LONGITUD (datos tomados enlaboratorio)

L(M) 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

T(S) 19.48 19.16 17.91 17.21 15.92 14.36 12.83 11.42 9.66 6.95


Por qu se debe poner a oscilar el pndulo teniendo cuidado que elngulo mximo de la oscilacin no sobrepase los 25?

El astrnomo y fsico italiano Galileo Galilei, observ que el periodo deoscilacin es independiente de la amplitud en pequeas oscilaciones:


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ngulo inferior a 25. En cambio, ste depende de la longitud del hilo. Elperodo de la oscilacin de un pndulo simple restringido a oscilaciones depequea amplitud puede aproximarse por: T

Por qu no es conveniente medir directamente el tiempo de una

oscilacin en vez de medir el tiempo de 10 oscilaciones?

Se mide el periodo de varias oscilaciones para minimizar el error de lamedida y se calculan el periodo Pde una oscilacin.

Realice una grfica de T = f (L), o sea del periodo en funcin de lalongitud y determine qu tipo de funcin es. Realice el anlisisrespectivo de la misma.

Utilizamos la siguiente frmula para determinar el periodo con cada longitud.

T= s^2) = 0.6411T= s^2)= 0.6118T= s^2)= 0.5768T= s^2)= 0.5395T= s^2)= 0.4995T= s^2)= 0.4560T= s^2)= 0.4078T= s^2)= 0.3532T= s^2)= 0.2884T= s^2)= 0.2039

Generamos la siguiente tabla para luego graficar:

L(M) 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

T(m/s) 0.641 0.611 0.576 0.539 0.499 0.456 0.407 0.353 0.288 0.203

En la grafica observamos que se trata de una funcin lineal y el periodo y lalongitud son directamente proporcionales a mayor longitud.Si consideramos la formula de la cual desprendemos esta grafica el periodo esindependiente de la masa que est sujeta en la cuerda.

Calcule la constante de proporcionalidad e indique sus unidades.

Ya que es una funcin lineal la constante de proporcionalidad est dada por lapendiente de la recta.


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Entonces:

Tomamos puntos extremosPara Y1=0.203Para Y2=0.641

Para X1=0.1Para X2=1Entonces m =(0.641-0.203)/(1-0.1)=0.486 esta es la constante deproporcionalidad.

Qu se puede concluir acerca de la dependencia del periodo de unpndulo con respecto a la masa?

Con solamente observar la formula que nos define el periodo concluimosque la masa es indiferente para el periodo.

Conclusiones

La longitud del pndulo: De aqu se puede inducir que el periodo de un pndulosimple es directamente proporcional a la raz cuadrada de su longitud.El periodo de un pndulo simple es directamente proporcional a la longitud dela cuerda e indiferente de la masa.Debido a que el perodo es independiente de la masa, podemos decir entoncesque todos los pndulos simples de igual longitud en el mismo sitio oscilan conperodos iguales. El Periodo de un pndulo oscilando en la tierra, seradiferente al periodo del mismo pndulo oscilando en luna ya que el periodo est

afectado por la gravedad.

PRACTICA N 9: SISTEMA MASA RESORTE

TITULO: Sistema Masa - Resorte

OBJETIVO: Verificar la leyes del movimiento armnico simple MAS en sistema

masa-resorte

TEORIA

Cuando se suspende el extremo superior de un resorte de un punto fijo y del

extremo inferior se cuelga una masa m, el movimiento del sistema masa-

resorte corresponde al movimiento armnico simple (MAS), si se le proporciona

la energa adecuada.

El periodo de cada oscilacin est dada por:

T = 2


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Donde m es la masa suspendida de la parte inferior del resorte y k es la

constante de elasticidad del resorte.

Como se observa, para el sistema masa-resorte el periodo de oscilacin en

este caso si depende de la masa oscilante m.

Despejando k de la expresin del periodo

K=

MATERIALES

1. Un soporte universal

2. Un resorte

3. Un juego de pesitas

4. Un cronmetro

PROCEDIMIENTO

1. Establezca previamente el valor experimental de la masa de cada una de las

cinco pesitas de esta prctica.

2. Fije el extremo superior del resorte al soporte universal y del extremo inferior

cuelgue una pesita.

3. Ponga a oscilar el sistema resorte-masa. Tome el tiempo de 10 oscilaciones

completas, entonces el periodo (tiempo de una oscilacin) ser el tiempo de

10 oscilaciones dividido por 10. Realice como mnimo tres mediciones y

tome el valor promedio.

4. Repita el paso 3 para 5 diferentes masas.

5. Escriba los datos en la tabla 4 y calcule en cada caso k.

T1 7,94 8,51 9 10,10 10,90

T2 7,99 8,45 9,11 11,08 11,60

T3 7,95 8,27 8,92 10,86 11,10

PROMEDIO 7,96 8,41 9,01 10,68 11,2

Promedio dividido entre 10 oscilaciones

M 100g 120g 140g 190g 210gT 0,796s 0,841s 0,901s 1,068s 1,120sK 6230,65 6698,05 6808,29 6576,13 6609,11

El peso para cada masa empleada en el sistema masa-resorte, vertical es:W= m.g


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m = masa

g = gravedad = 9.8 m/s2

Establecemos el peso correspondiente para cada masa.

Masa en gramos Conversin a kilogramos g/1000 Peso en Newton100 0.1 0.98

120 0.12 1.17

140 0.14 1.37

190 0.19 1.86200 0.2 1.96

Datos para determinacin de la constante de elasticidad de un resorte

K=

K= 4*3,142*0.98 = 60.990,7962

K= 4*3,142*1.17 = 65.230,8412

K= 4*3,142*1.37 = 66.550,9012

K= 4*3,142*1.86 = 64.31

1,0682

K= 4*3,142*1.96 = 61.62

1,1202

ANALISIS Y RESULTADOS

1. Establezca la k promediando los valores obtenidos.

Promedio de valores obtenido:60.99+65.23+66.55+64.31+61.62

309.7 5 = 63.94 N/cm

2. Determine las unidades de k

Las unidades de la constante de elasticidad K son N/m


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3. Grafique m vs T y realice el anlisis respectivo.

En el sistema masa resorte posee el mismo periodo de oscilacin, aun cuando

la amplitud del resorte cambie.

El peso que esta oscilando arriba y abajo, repite el movimiento en un periodo

de tiempo; a medida que pasa el tiempo el movimiento va disminuyendo y el

desplazamiento de la masa se hace ms corto, pero, el periodo del tiempo

sigue siendo el mismo.

4. Analice el efecto producido al sistema masa-resorte por una fuerza externa.

Explique.Cuando una fuerza externa acta sobre un material, causa efectos de tensin y

esfuerzos, que logran deformar el material.

La deformacin es directamente proporcional a la fuerza aplicada al objeto.

Ms sin embargo, si la fuerza externa aplicada al objeto, supera los lmites, el

objeto puede quedar deformado y no se podr se recuperado, a lo que

llamamos una deformacin plstica en este caso la ley de hooke ya no se

aplica.

La mxima fuerza aplicada a un objeto que ste pueda soportar sin que sea

deformado, se llama lmite de elasticidad. En general un material sometido a

tensiones por debajo del lmite de elasticidad, es deformado temporalmente, y

ste recupera su forma original cuando se le deja de aplicar la fuerza, o lo que

se llama deformacin elstica.

5. Analice los factores de los que depende la constante de elasticidad de un

resorte.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

7,96 0,84 0,901 1,06 1,12

masa

tiempo


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La constante de elasticidad depende de la rigidez del resorte. Cuando el

resorte esta estirado, tiende a tirar la masa a su posicin inicial cuanto ms se

desplaza la masa, mayor ser la fuerza que tira. Cuando el resorte esta

comprimido trata de empujar la masa a su posicin; cualquiera que sea la

direccin en que se desplace la masa, aparece una fuerza para oponerse a su

desplazamiento, la combinacin de esta fuerza y la inercia de la masa influyen

en cuenta del tiempo.

6. Realice el anlisis de la prctica y de sus resultados.

Cuando un resorte no est estirado ni comprimido, se dice que est en su

estado de equilibrio y que ese ser su punto cero, cuando se le coloca una

masa, el resorte adquiere una deformacin que se mide desde el punto cero

hasta donde se estira y a medida que se le coloque ms masas, la deformacin

ser mayor.

El sistema masa resorte nos da un mismo periodo de oscilacin sin importar la

amplitud del resorte, pero existe un punto en que el resorte pude sufrir una

mayor deformacin que puede dalo.

La fuerza que ejerce la masa sobre el resorte es definida por la ley de Hooke

como F= -K*x en donde K es la constante donde el resorte se opone a la

fuerza de la masa, (si la masa baja el resorte hace fuerza hacia arriba, y

cuando la masa sube, el resorte se opone empujando la masa.

Como el sistema est en posicin vertical, el trabajo que ejerce el agente

externo o sea la masa, es gravitacional por lo tanto para hallar la constante de

elasticidad, multiplicamos el peso de la masa en kilogramos por la aceleracin

gravitacional que es 9,81 m/s2.

7. Conclusiones.

La amplitud del resorte no influye en el periodo de oscilacin. La constante de

elasticidad, depende de la rigidez del resorte y de la masa. La fuerza que acta

sobre el resorte, es directamente proporcional a su desplazamiento respecto al

punto de equilibrio. Tomar varias veces una misma medida en el tiempo, y

sacar un promedio, nos permite reducir el margen de error, proporcionando

resultados ms acertados a la hora de hacer el anlisis.


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PRACTICA 10: LEYES DE NEWTON

TITULO: Segunda Ley de Newton

OBJETIVO: Comprobar la segunda ley de Newton

TEORIA

La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Lafuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleracin queadquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa delcuerpo, de manera que se puede expresar la siguiente relacin:F = m.a

MATERIALESPida los materiales para el experimento de segunda ley de newton (con riel de

aire) asistido por computador. Y realice el montaje de la figura:

PROCEDIMIENTO

1. Inicie el programa Measure, seleccione el mdulo Cobra3 TranslationRotation. Y fije los siguientes parmetros de medida:


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2. Coloque el deslizador en la posicin inicial y fjelo al sistema de arranquemediante el imn. En el otro extremo se encuentran las pesas con lasque ser halado el objeto. Luego, suelte el deslizador, observara que lamedida comenzara y finalizara automticamente.

3. Observe los resultados obtenidos, y exprtelos a una hoja de Excel pararealizar su posterior anlisis.

4. Incremente la masa del deslizador en 20g (10g a cada lado) realice elmismo procedimiento, para tomar los datos.

5. En la tabla realice el diagrama de cuerpo libre para el sistema propuestoen la prctica.

M1: Masa del deslizador.M2: Masa del lastre.

Diagrama de fuerzas que actansobre m1

Diagrama de fuerzas que actansobre m2

1. Grafique los valores obtenidos en la prctica:


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V vs T

Se muestra como en el primer intervalo hay una variacin de la velocidad dado

a que hubo una aceleracin, pero luego a partir de los 5 la velocidad aumenta

uniformemente dado a que la aceleracin es constante y al final se reduce la

velocidad ya que hubo una desaceleracin.

X (m) vs T (s)

Muestra como la velocidad aumenta uniformemente a medida que recorre todo

el trayecto y mostrando claramente los cambios de la aceleracin.

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Velocidad(m/s)

Tiempo (s)

tiempo vs velocidad

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8

desplazam

iento(m)

tiempo (s)

desplazamiento vs tiempo


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a vs T

Muestra como la aceleracin varia a medida que el recorrido y el tiempo

avanzan y al final hay una desaceleracin como si se hubiese devuelto el

sistema.

2. Calcule la aceleracin del sistema aplicando la segunda ley de newton:

Para m1.

Fy=0 Fx = m.a

N m.g=0 despreciando rozamiento

N=m.g T1=m.a

N=0, 120kg. 9, 8 m/s

N= 1,176 Kg.m/s

Para m 2

Fx=0

Fy=m.a

m.gT2= m.a

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8

aceleracion(m/s)

Tempo (s)

aceleracion vs tiempo

Para simplificar la ecuacin reducimos la

ecuacin de fx de m1 y la de fy de m2

asumiendo que la aceleracin del sistema

sea la misma dado a que es un vector lo

nico que vara es la direccin, quedando


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a= (m2/m1+m2) g

a= (0,130 kg/0,120 Kg + 0,130 Kg). 9,8 m/s

a= 0,52 . 9,8 m/s

a= 5,096 m/s

Para hallar la tensin del sistema

T= (m1.m2/m1+m2)g

T = (0,0156 kg/0,52kg).9,8 m/s

T= 0,03 kg . 9,8 m/s

T= 18,84 N

CONCLUSIONES

La aplicacin de la segunda ley de newton se manifiesta cuando un cuerpo de

cierta masa no se encuentra en reposo ya que presenta alguna aceleracin, en

este caso se logro comprobar cmo dos objetos de distinta masa se aceleraron

de forma igual, ya que como se mostro en las graficas la aceleracin aumento

de manera constante logrando as una estabilizacin del sistema. En otras

palabras la magnitud de la aceleracin fue la misma mas no su direccin

debida a que las fuerzas que actuaran sobre los dos cuerpos estaba en 2

distintos ejes.


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CONCLUSIONES GENERALES

Los eventos que ocurren dentro de la dinmica se presentan de muchas formas

y continuamente en la vida; durante el desarrollo de las practicas en el

laboratorio logramos determinar qu factores influyen en dichos eventos de ello

se concluyo:

El postulado de Hooke se logro determinar que la deformacin causada

en el resorte es directamente proporcional a la fuerza ejercida por las

pesas .;

el equilibrio de masas se logro determinar que las fuerzas que actan

sobre los distintos cuerpos son proporcionales a la masa y por ello se

logra un equilibrio si se varan las fuerzas y dependiendo del sistema

variara el equilibrio.

El movimiento armnico simple es independiente de la masa la variable

que depende del periodo es la longitud de ello variara el numero de

oscilaciones producidas.

El sistema masa resorte La fuerza que acta sobre el resorte, es

directamente proporcional a su desplazamiento respecto al punto de

equilibrio.

La segunda ley de newton se manifiesta cuando un cuerpo no est reposo

es decir presenta alguna aceleracin y dependiendo de la masa y esta se

determinara la fuerza dado a que estas variables son directamente

proporcionales.

Bibliografa

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informe de fisisca 2

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