lab 2 dinamica

7/23/2019 LAB 2 Dinamica

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INTRODUCCION

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMA SEDEREGIONAL DE CHIRIQUI

FACULTAD DE ELECTRICA

Laboratorio de Dinmia A!"iada#RESORTES EN SERIE $ EN PARALELO%

Rea"i&ado !or'

Cer(ante)* Ana L+G,me&* $en&ieP-re&* Ada".)

Pre)entado a'

Pro/+ 0a12e"ine Q2intero

3IE454

3647


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Experiencia #2

Si bien e) ierto* .a )abemo) 12e* "o) re)orte) )on e"emento) am!"iamente

2ti"i&ado) !ara "a on)tr2i,n de )i)tema) dinmio)+ Di8o) e"emento) tienen "a

!ro!iedad de e9erer 2na /2er&a re)ta2radora de nat2ra"e&a e")tia 2ando )2/ren

2na de/ormai,n re"ati(a entre )2) e:tremo)+ E)ta /2er&a !2ede )er re!re)entada

a tra(-) de"a e2ai,n'

F=kx

En e" "aboratorio !a)ado* )e !re)entaron ierto) one!to) b)io) . a "a (e&*

/2ndamenta"e) !ara e" tema de re)orte) . de )2 om!ortamiento+

Reordando* )abemo) 12e* !ara ""e(ar a abo e" de)arro""o de 2n an"i)i) de 2n

2er!o (ibratorio* e) im!ortante tener en 2enta "a) di/erente) ma;nit2de) 12e

on/orman a" mi)mo< entre "o) 2a"e)* "o) !rini!a"e)* . .a !re(iamente

e:!"iado)* )on "a ineria . e" e"emento enar;ado de on)er(ar "a ener;=a de"

)i)tema en 2)o+

Tambi-n* )abemo) 12e* 2n re)orte e) 12ien a"maena ener;=a . )e de)!rende de

"a mi)ma* )in )2/rir de/ormai,n !ermanente 2ando e)an "a) /2er&a) o "a ten)i,n

a "a) 12e e) )ometido+

En e)ta e:!erienia* 2ti"i&aremo) a";2no) dato) obtenido) !re(iamente en e"

!rimer "aboratorio* . ""e(aremo) a abo* do) ombinaione) b)ia) >)erie .

!ara"e"o? . obtendremo) "a on)tante de ri;ide& de "o) mi)mo)+

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Experiencia #2

Objetivos:

Di/ereniar entre "a) on/i;2raione) )erie . !ara"e"o de "o) re)orte)+

E(a"2ar e:!erimenta"mente "a) on/i;2raione) de ri;ide& !ara

on/i;2raione) de )erie . !ara"e"o

Com!arar "o) re)2"tado) e:!erimenta"e) on "o) ana"=tio)+

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Experiencia #2

MARCO TEORICO

En "o) )i)tema) menio) rea"e)* enontramo) re;2"armente* m) de 2n ti!o de

on/i;2rai,n de re)orte en 2n mi)mo )i)tema+ Para "a )im!"i/iai,n de 2n an"i)i)

. obteni,n de 2na /orma m) /i" "o) mode"o) matemtio)* )e )2e"e reem!"a&ar

e)ta ombinai,n !or a" de 2n re)orte e12i(a"ente+ E)to e) 2n @nio re)orte* 12e

e9ere "a mi)ma /2er&a !ara 2na de/ormai,n en 2n !2nto e)!e=/io dentro de"

)i)tema+

La one:i,n de -)to)* a om!onente) r=;ido) omo' !o"ea)* !a"ana)* en;rane)*

)e !2ede 8a""ar "a on)tante de 2n re)orte e12i(a"ente* mediante "a e12i(a"enia

de ener;=a+ Di8a ener;=a a"maenada* debe )er i;2a" a "a )2ma de "a) ener;=a)

a"maenada) !or todo) "o) re)orte) de" )i)tema+

Resortes en Paralelo:

Ambo) )i)tema) mo)trado)* e:!erimentan* e" mi)mo de)!"a&amiento+ Mediante "a

obteni,n de "o) dia;rama) de 2er!o "ibre !ara ambo) mode"o) mo)trado)* .

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Experiencia #2

midiendo : a !artir de 2na de/ormai,n iniia" de e12i"ibrio* )e obtiene de "a

)e;2nda "e. de Neton'

$ !ara 2n )i)tema e12i(a"ente'

De manera 12e*

Resortes en Serie:

En e)ta on/i;2rai,n* ada re)orte e)t onetado* 2no tra) otro< "a e"on;ai,n

de" mi)mo* de!ender de" de)!"a&amiento de "a ma)a . de "a 2ni,n de" e:tremo

de" )e;2ndo re)orte+ A" i;2a" 12e en "a on/i;2rai,n* )e debe ""e(ar e" )i)tema a

2n )o"o )i)tema e12i(a"ente+

De manera 12e* de)!2-) de a!"iar "a "e. de HooBe !ara ada re)orte* )e

obtienen "a) re)!eti(a) e2aione)'

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Experiencia #2

De donde* 2na (e& reem!"a&ada) . )im!"i/iada)* obtendremo)* 2na e2ai,n

e12i(a"ente tota"'

EQUIPOS Y MATERIALES:

Re)orte) de ten)i,n

A!arato !ara "a "e. de HooBe

Di/erente) ma)a)

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Experiencia #2

a"an&a

Ca"ibrador de Vernier

Mir,metro

PROCEDIMIENTO:

1 Co"o12e "o) re)orte) . ma)a) de /orma 12e on)tr2.a di/erente)

on/i;2raione) d re)orte en )erie . !ara"e"o+

! Ha;a 2n bo)12e9o de "a on/i;2rai,n mo)trada+

" Si;2iendo 2n !roedimiento omo e" de" "aboratorio 4* !ara ada

on/i;2rai,n* obten;a* "a) 2r(a) de de/ormai,n . mediante )2 !endiente*

obten;a "a) on)tante) de" re)orte e12i(a"ente+ Re2erde tab2"ar )2)

mediione)+

# Ca"2"e 2ti"i&ando "a) e2aione) de" maro te,rio* "a on)tante e12i(a"ente

de "a) on/i;2raione) 2ti"i&ada)+

$ Com!are )2) re)!2e)ta) e:!erimenta"e) on "a) a"2"ada)+

RESULTADOS:

Con/i;2rai,n en Serie'

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Experiencia #2

RESORTES N%MERO DE ESPIRASRe)orte 4 5

Re)orte 3 6

Re)orte

m >B;? L >m? L0 >m? d >m? F >N?

Ma)a Lon;it2d Lon;it2d

ori;ina"

E"on;ai,n /2er&a

6 6* 6* 6 66*646 6*565 6* 6*634 6*64

6*636 6*53 6* 6*657 6*43

6*66 6*55 6* 6*64 6*35

6*656 6*5 6* 6*447 6*35

6*676 6*74 6* 6*4 6*567

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Experiencia #2

&ra'i(a )1* +,er-a vs* Elon.a(ion /e la (on'i.,ra(i0n en serie

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.140

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

F vs x

x (m)

F (N)

&ra'i(a )!* +,er-a vs* Elon.a(in2 linea /e ten/en(ia

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.140

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

f(x) = 3.46x + 0.02

F vs x

x (m)

F (N)

Gr/iamente obtenemo) "a e2ai,n de "a "=nea de tendenia "a 2a" e)'

F=3,4596x+0,0175

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Experiencia #2

Haiendo "a ana"o;=a tenemo) 12e F=kx * donde "a on)tante de re)orte !ara

e)ta on/i;2rai,n e)k=3,4596

N

m +

La /2er&a iniia" e)

Fi=0,098N +

Matemtiamente tenemo)'

1

keq

=1

k1

+1

k2

+1

k3

1

keq=(

1

6,2863+

1

2,4691+

1

17,1671)N

m

1

keq=0,6223

keq

= 1

0,6223

keq=1,6069N

m

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Experiencia #2

Con/i;2rai,n Para"e"o'

Pe)o de "a barra' 5+7 ;+

m >B;? L >m? L0 >m? d >m? F >N?

Ma)a Lon;it2d Lon;it2d ori;ina" E"on;ai,n /2er&a

6 6*47 6*47 6 6*57

6*77 6*4 6*47 6*663 7*

6*7 6*456 6*476*667

*4

6*7 6*45 6*47 6*66 *66

6*7 6*45 6*47 6*643 *4

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Experiencia #2

&ra'i(a )"* +,er-a vs* Elon.a(ion /e la (on'i.,ra(ion en 3aralelo

0 0 0 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

0

2

4

6

8

10F vs x

x (m)

F (N)

&ra'i(a )#* +,er-a vs* Elon.a(ion2 linea /e ten/en(ia

0 0 0 0.01 0.01 0.01 0.01 0.010

1

2

3

4

5

6

7

89

10

f(x) = 577.41x + 2.74

F vs x

x (m)

F (N)


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Experiencia #2

F=577,41x+2,7414

Haiendo "a ana"o;=a tenemo) 12e F=kx * donde "a on)tante de re)orte !ara


N

m +

La /2er&a iniia" e)

Fi=0,098N +


keq=k1+k2

keq=6,2863N/m+2,4691N/m

keq=8,7554N

m

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Experiencia #2

Con/i;2rai,n SerieJPara"e"o'

m >B;? L >m? L0 >m? d >m? F >N?

Ma)a Lon;it2d Lon;it2d ori;ina" E"on;ai,n /2er&a

6 6*3 6*3 6 6

6*646 6*3 6*3

6*66

6*64

6*636 6*3 6*36*646

6*43

6*66 6*37 6*3 6*64 6*35

6*656 6*35 6*36*63

6*35

6*676 6*6 6*36*6

6*567

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Experiencia #2

&ra'i(a )$* +,er-a vs* Elon.a(ion /e la (on'i.,ra(ion serie43aralelo

0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.040

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

F vs x

x (m)

F (N)

&ra'i(a )5* +,er-a vs* Elon.a(ion2 linea /e ten/en(ia

0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.040

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

f(x) = 13.43x + 0.03

F vs x

x (m)

F (N)

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Experiencia #2


F=13,428x+0,0282

Haiendo "a ana"o;=a tenemo) 12e

F=kx

* donde "a on)tante de re)orte !ara


N

m +

La /2er&a iniia" e)

Fi=0,098N +


1

keq=

1

keqparalelo+1

k3

1

keq=(

1

8,7554+

1

17,1671)N

m

1

keq=0,1725

keq= 1

0,1725

keq=5,7971N

m

Pre)entamo) "o) re)2"tado)'

Con/i;2rai,n k experimental k teorica

)erie *57 NKm 4*6 NKm

!ara"e"o 7*54 NKm *775 NKm

SerieJ!ara"e"o 4*53 NKm 7*4 NKm

Cal(,lo /e error /e los res,lta/os e63eri7entales:

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Experiencia #2

de error enlaconfiguracinserie=1,60693,4596

1,6069100=115

de error en paralelo=8,7554577,41

8,7554100=6 494

de error enserieparalelo=5,797113.428

5,7971100=131

CONCLUSION

Podemo) on"2ir "o )i;2iente'

En 2na on/i;2rai,n en )erie "a on)tante de e"a)tiidad re)2"tante de (ario)

re)orte) tiene 2n (a"or !e12eo* !or "o 12e )2 e"on;ai,n )e da on ma.or

/ai"idad+ Mientra) 12e en 2na on/i;2rai,n en !ara"e"o "a on)tante de

e"a)tiidad tiene 2n (a"or ma.or . )2 e"on;ai,n e) a)i n2"a+ En 2na

on/i;2rai,n mi:ta "a ontante de e"a)tiidad debe tener 2n (a"or ma.or a"

obtenido en a "a on/i;2rai,n en )erie . menor a" de "a on/i;2rai,n en !ara"e"o+

En "a e:!erienia* "o) re)2"tado) obtenido) /2eron m2. di/erente) a "o) 12e )e

e)!eraba obtener mediante "a teor=a+ E)to )e !2ede atrib2ir a errore) en "a

medii,n* )in embar;o no )e !2do determinar 2" /2e "a a2)a e)!e=/ia .a 12e

)e trat, de rea"i&ar orretamente e" "aboratorio )i;2iendo todo) "o) !a)o)+ Una

!o)ib"e a2)a !2ede )er e" 2)o de otro) re)orte)* di/erente) a "o) de "a !rimerae:!erienia* )in embar;o )e b2), "o) de mi)ma) arater=)tia)+

8I8LIO&RA+IA

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Experiencia #2

Para rea"i&ar e)te in/orme de "aboratorio on)2"tamo) "a) )i;2iente) /2ente)'

Budynas, J. K., Rica!d " #is$%&&. (2008). 'is% %n in*%ni%!a

%c-nica d% si*%y (c&a/a %d. . . . n&%!a%!icana, d.).

xic, '. . in*i!%su, R. (2012). i$!acin%s %c-nicas (:uin&a %d.). xic;

# '?@@A#. 7

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