informe lab. 2

FISICA GENERAL

LABORATORIO # 2

INTEGRANTE

100413_234 INGRID TATIANA OLMOS ROJAS [email protected]

COD 1.057.918.970 TUTOR: PABLO ANDRÉS HERNÁNDEZ ARBELÁEZ [email protected]

INFORME PRESENTADO

LIC. MARTIN GOMEZ

UNVIERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA CEAD YOPAL

28 DE OCTUBRE DE 2012

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

LABORATORIO #2

PRACTICA #1

PRIMERA PARTE: MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE

PRACTICA #2

SEGUNDA PARTE: MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE

PRACTICA #3

CONSERVACION DE LA ENERGIA

OBJETIVOS

PRACTICA #1


Comprobar las leyes del movimiento pendular y del armónico simple MÁS.

PRACTICA # 2


Comprobar la leyes del movimiento armónico simple MAS y aplicarlas para resolver un problema concreto

PRACTICA #3


Observar que hay diferentes tipos de energía y que se conserva la energía total.

MATERIALES

PRACTICA #1


Un soporte universal

Una cuerda

Una pesita o una esfera con argolla

Un cronómetro

PRACTICA #2


Un soporte universal Un resorte Un juego de pesitas Un cronómetro

PRACTICA #3


Soporte Universal Nuez para colgar un péndulo. Nuez para instalar un vástago o varilla corta y delgada. Hilo y cuerpo (péndulo). Regla

PRACTICA #1


MONTAJE

MARCO TEÓRICO.

Un péndulo consta de una esfera de masa m sujeta a una cuerda ligera de longitud L. comunicando al péndulo la energía adecuada se produce un movimiento de carácter periódico.

El periodo de cada oscilación está dada por:

√

Donde l es la longitud del péndulo y g es la gravedad de la tierra. Esta expresión solamente es válida para oscilación con pequeñas amplitudes, es decir cuando el Angulo entre la cuerda y la vertical es my pequeño, se puede considerar menor a 15°.

PROCEDIMIENTO.

1. Ate un extremo de la cuerda a la esfera y el otro al soporte universal.

2. Para una longitud de la cuerda de 100 cm mida el periodo de la oscilación de la si-guiente manera: Ponga a oscilar el péndulo teniendo cuidado que el ángulo máximo de la oscilación no sobrepase de 15°. Tome el tiempo de 10 oscilaciones completas, enton-ces el periodo (tiempo de una oscilación) será el tiempo de 10 oscilaciones dividido por 10. Repita varias veces.

3. Varíe la longitud del péndulo gradualmente disminuyendo 10 cm. cada vez y en cada caso halle el periodo de oscilación.

4. Consigne estos datos en la tabla 1

5. Realice una gráfica en papel milimetrado de T = f (L), o sea del periodo en función de la longitud y determine qué tipo de función es.

6. Calcule la constante de proporcionalidad.

7. Realice un breve análisis de la práctica y de sus resultados.

RESULTADOS

L(m) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 T(s) 1.89 1,88 1,78 1,66 1,55 1,42 1,29 1,13 0,93 0,67

INFORME

1. Realice el análisis de la práctica y de sus resultados.

Como se puede observa entre menor sea la longitud para corto es periodo de oscilación del péndulo. Lo que indica que es una función directamente proporcional (cuando aumenta la longitud aumenta el periodo y cuando esta disminuye el periodo también)

2. Grafique el resultado de la tabla

T(s) L(m)

1.89 100

1.88 90

1.78 80

1.66 70

1.55 60

1.42 50

1.29 40

1.13 30

0.93 20

0.67 10 0

20

40

60

80

100

120

1.89 1.88 1.78 1.66 1.55 1.42 1.29 1.13 0.93 0.67

L(m

)

T(s)

3. Determine el tipo de funciones a la que corresponde

Estas son funciones directamente proporcionales.

PRACTICA # 2

SEGUNDA PARTE: MOVIMIENTOS ARMONICO SIMPLE

MONTAJE

TEORIA Cuando se suspende el extremo superior de un resorte de un punto fijo y del extremo inferior se cuelga una masa m, el resorte se puede inducir a moverse en un movimiento armónico simple (MAS), si se le proporciona la energía adecuada. El periodo de cada oscilación está dada por:

√

Donde m es la masa suspendida de la parte inferior del resorte y k es la constante de elasticidad del resorte, la misma a la que nos referimos en una práctica anterior. Como se ve para el resorte el periodo de oscilación en este caso si depende de la masa oscilante m. Despejando k de la expresión del periodo, tenemos:

PROCEDIMIENTO

Establezca previamente el valor de la masa de cada una de las cinco pesitas de esta práctica.

Fije el extremo superior del resorte del soporte universal y del extremo inferior cuel-gue una pesita.

Ponga a oscilar el sistema resorte-masa. Mida el periodo de oscilación con el mismo método que se utilizó para el péndulo. Realice como mínimo tres mediciones y tome el valor promedio.

Repita el paso 3 para 5 diferentes pesos. Escriba los datos en la tabla 4 y calcule en cada caso k. Establezca la k promediando los valores obtenidos. Determine las unidades de k.

M 10 20 30 60 70

T 0.45 0.57 0.67 0.92 0.99

K 1.94 2.43 2.63 2.79 2.81

TABLA 2 Datos para determinación de la constante de elasticidad de un resorte INFORME

1. Realice el análisis de la práctica y de sus resultados. a) Nuevamente hay un sesgo en las mediciones que provocan un error. b) Se observa que en la medida que se le coloca más peso al resorte este va perdiendo su

elasticidad. c) La constante de elasticidad del resorte corresponde aproximadamente al promedio de

las k halladas para cada una de las masas. d) Datos como el error precisan tenerse en cuenta y valorarse al llegar a conclusiones.

Pueden deberse no solamente a la forma de realizar el experimento, o a la forma de tomar los tiempos, sino también a circunstancias tales como: el estado del resorte, ya sea por mal uso o uso excesivo, que puede implicar que este dañado. Esto incide direc-tamente sobre el cálculo de la constante de elasticidad. Esto último permite que nos demos cuenta que para el estudio físico de la mayoría de las situaciones en la vida real, deben tenerse en cuenta ciertos factores que de una u otra forma afectan el sistema sobre el cual se trabaja, y estos mismos ser aplicados en el estudio de los datos que el sistema nos provee para lograr obtener una similitud directa con las bases teóricas de tal manera que podamos llegar a conclusiones consistentes.

2. Analice los factores de los que depende la constante de elasticidad de un resorte.

a) Haciendo un experimento con otro resorte equivalente, vemos que esta constante de-

pende del número de espiras que tiene el resorte. b) Igualmente, se determino que también depende de que tan concentradas están. Es decir

cuántas hay en un centímetro de longitud del mismo. c) Por sentido común también se puede concluir que depende del tipo de material que está

hecho el resorte y del ancho de la espira.

PRACTICA #3


MONTAJE

MARCO TEORICO La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma, es decir que su valor cambia mientras que energía calorífica aumenta calefactor. Dicho de otra forma: la energía puede transformarse, cambiar su valor pero esto no quiere decir que pase de ser una energía a otra, pero en su conjunto permanece estable (o constante). Entre la energía cinética y potencial se puede definir la energía total, esta sale de la suma de las dos energías anteriores: ET =Ec +U Si solamente actúan sobre el sistema fuerzas conservativas, es decir aquellas fuerzas que el trabajo que realizan no depende de la trayectoria, entonces la energía total se conserva. PROCEDIMIENTO

1. Realice el montaje mostrado en la figura, que consiste en un péndulo que se encuentra en su recorrido con una varilla o vástago y puede empezar a dar vueltas o tener otro movimiento pendular, lo cual depende de la altura H a la que se suelta el cuerpo.

2. Mida la altura “mínima” H a la que se suelta el cuerpo, para que dicho cuerpo pueda realizar la vuelta completa en un movimiento circular de radio R. Esto repítalo tres ve-

ces. Recuerde que si la altura es un poco menor a la que midió el movimiento deja de ser circular.

3. Cambie el valor del radio cinco veces y vuelva a medir dicha altura mínima. Los resul-tados escríbalos en la siguiente tabla.

H 42 29 18 9 5

R 50 40 30 20 10

INFORME

1. Realice un análisis de los resultados Podemos ver que la frecuencia es relativa a mayor altura mayor radio. En la grafica el radio forma una recta y la altura se grafica de acuerdo a la proporción

de los datos. 2. Grafique H contra R.

H 42 29 18 9 5

R 50 40 30 20 10

H 5 9 18 29 42

R 10 20 30 40 50

59

18

29

42

10

20

30

40

50

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5

Título del gráfico

H

R

CONCLUSIONES

PRACTICA #1


En movimiento armónico simple variables como la longitud y el periodo son directa-mente proporcionales.

PRACTICA #2


La constante de elasticidad del resorte depende del peso de la masa que se coloque en el.

PRACTICA #3


Podemos concluir que cuando se amplía la altura de un objeto que cuelga de un péndulo el radio también se amplia.

BIBLIOGRAFIAS PRACTICA #1

PRIMER PARTE: MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE

TORRES GALINDO, D. (2010). Modulo Física General. Universidad Nacional Abierta ya Distancia. Colombia. Recuperado en Septiembre del 2012 de: http://66.165.175.205/campus12/course/view.php?id=6

ANTONIO MEJIA, G. (2012). Guía Laboratorio. Universidad Nacional Abierta ya Distancia. Colombia. Recuperado en Septiembre del 2012 de: http://66.165.175.205/campus12/mod/resource/view.php?id=879

PRACTICA #2




PRACTICA #3




http://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADa

http://66.165.175.205/campus12/course/view.php?id=6

http://66.165.175.205/campus12/mod/resource/view.php?id=879





http://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADa

ANEXOS

PRACTICA #1


PRACTICA #2


PRACTICA #3


informe lab. 2

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