practica de laboratorio no 11 muelle elástico

Universidad del Tolima

Licenciatura en Educación Básica con énfasis en Ciencias Naturales y Educación Ambiental Laboratorio de Fuerza - Práctica de Laboratorio

Jorge Enrique Pinzón Quintero

Titulo:

Muelle elástico

Objetivo:

determinar el coeficiente de elasticidad, K'

Materiales

Pie vertical con mordaza deslizante Soporte Muelle en espiral Porta pesas Regla Bandeja Calculadora

Diseño y montaje del experimento

Grafica del experimento



Jorge Enrique Pinzón Quintero Explicación del experimento

Según indica la figura 43, ha de disponerse de un pie vertical con mordaza deslizante, que se alarga en un soporte, del que se cuelga el muelle en espiral longitudinal.

Un porta pesas colgado extremo inferior del muelle servirá para disponer diferentes cargas deformadoras, y un índice marcara sobre una regla vertical los alargamientos que se produzcan.

Procedimiento

5.1 Se coloca en el portapapeles una carga inicial Po, suficiente para alargar el resorte unos 4

a 5 cm.

5.2 Alcanzando el equilibrio, se anota la división que se marca el índice: Xo

5.3 Se añade una sobrecarga P1, por ejemplo, 20 g (ello dependerá de lo que exija el resorte

para que se produzca un alargamiento apreciable). El índice marcara la división x1; se anota este valor y se calcula: Δx = X1 – Xo

5.4 De igual modo que en 3., se añaden sucesivamente sobrecargas p2, p3, etc.,

preferiblemente iguales, y se calculan y anotan los diferentes valores obtenidos para Δx.

Variables experimentales

Variables independientes

sobrecargas Σ sobrecargas División alcanzada Variables dependientes

Δx Coeficiente de elasticidad K'




Toma y registro de datos

Nota: Los valores expuestos en la tabla de registro de datos y la grafica son resultado del experimento propuesto en el procedimiento a manera de orientación.

po = 40 x 10 – 3 n ; xo = 861 x 10 - 3 m

Sobrecargas

Pi (x 10 -3 N)

Σ sobrecargas

(ΣPi)

(x 10 -3 n)

División alcanzada

(x 10 -3 m)

Δx = X1 – Xo

(x 10 -3 m)

Σp n

K' = ,

Δx m

P1 = 10

P2 = 10

P3 = 10

P4 = 10

ΣK' = 17,35

Valor prob: K' = 17.35 = 4,34 kp . m -1n

4




Caculos estadísticos

Grafica (del experimento ejemplo)

Leyes y Ecuaciones.

a) La ecuación (Iv.1) estableció la fuerza deformadora. Opuesta a ella la fuerza de recuperación F' es la causa del movimiento de recuperación que se produce, al cesar la acción del agente deformante. Así, pues, su forma es:

F'= - K' · Δx (Iv.7)

Esta fuerza de recuperación actúa sobre Σm del sistema que se establece en

Σm=M + 1/3m. M es la totalidad de las masas pendientes del resorte y m la masas del

muelle espiral.




Según es, la aceleración variable del sistema será:

F' K'

a = - = - * Δx

Σm M + 1/3m

(Iv.8)

La ecuación (Iv.8) es prueba evidente de que se trata de un movimiento armónico simple, ya que la aceleración en opuesta y proporcional en cada instante a la elongación Δx

La pulsación del movimiento resulta ser:

K' 4 · Π2

w2 = =

M + 1/3m T2

Conclusiones

Cuestionario

12.1 En que consiste la ley de Robert Hooke?

12.2 Porque las distancias de las moléculas que conforman un objeto son determinantes en la deformación del mismo?

12.3 Que es el modulo y limite de elasticidad?

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