prÁctica laboratorio resortes
TRANSCRIPT
PRÁCTICA LABORATORIO RESORTES
LEY DE HOOKE
IVÁN MAURICIO ZULETA SÁNCHEZ
RAFAEL RICARDO ROZO GÜIZA
MARÍA ALEJANDRA VALERA
JOAN SEBASTIÁN DURÁN RODRIGUEZ
MATERIA:
LABORATORIO FÍSICA I
UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA
BOGOTÁ 2011
1. Objetivo
Realizar las medidas correspondientes y hacer un análisis experimental de las constantes de elasticidad de resortes individuales, en serie y en paralelo.
2. Metodología del Trabajo
Lo primero que se va a realizar, es medir la longitud de cada resorte individualmente en posición vertical, luego de esto vamos realizando cada uno de los montajes (individual, serie y paralelo. Ver Imagen 1), colocando pesos al resorte en aumentos de 50 gr y medimos la elongación que presenta ahora cada resorte.
Imagen 1
Después realizamos las tablas de datos de Longitud Vs. Fuerza correspondientes con los valores obtenidos, y realizamos las graficas correspondientes para observar el comportamiento que se presenta para cada montaje.
Por último, realizamos el análisis de regresión lineal con los puntos que formen el segmento de recta de la grafica, para determinar la pendiente y con el inverso de esta misma, hallamos el valor de la constante K de cada sistema montado.
3. Resultados
1ª Parte: Toma de datos para cada montaje.
Montaje 1
Longitud del resorte = Lo = 12,1 cm
F(gr f) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
Lo (cm) 12,1 12,2 12,3 12,4 13,1 14,2 15 16,1 16,9 18,4 19,2 20
Montaje 2
Longitud del resorte = Lo = 12,3 cm
F(gr f) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
Lo (cm) 13,4 14,3 15,6 17,2 18,4 19,3 20,4 21,8 23,5 24,2 24,9 26,8
Montaje 3
Longitud resortes en serie = Lo = 24,4 cm
F(gr f) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
Lo (cm) 26,1 27,4 28,8 30,5 32,2 34,4 36,4 38,9 41 43,2 45,4 47,3
Montaje 4
Longitud resortes en paralelo = Lo = 15,8 cm
F(gr f) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
Lo (cm) 16,2 16,4 16,6 16,8 17 17,6 18,2 18,6 19,1 19,7 20,2 20,6
F(gr f) 650 700 750 800
Lo (cm) 21,2 21,6 22,1 22,9
2ª Parte: Análisis de regresión lineal para cada montaje.
De acuerdo a las graficas obtenidas (ver anexos adjuntos), teniendo en cuenta cada una de la tablas de datos, procederemos a realizar el análisis de regresión.
Montaje 1
Para el montaje 1, la línea recta se presenta a partir del punto 5; de esta manera los valores que se obtuvieron con el análisis son:
r = 0,98m = 0,019b = 8,08
De acuerdo a esto, la ecuación de la recta es:
Y = 0,019F + 8,08
Montaje 2
Para el montaje 2, fue necesario tomar todos los valores de la tabla de datos, puesto que no se presenta una curva pronunciada, para luego tomar desde algún punto la recta; de esta manera los valores que se obtuvieron con el análisis son:
r = 0,99m = 0,024b = 12,16
De acuerdo a esto, la ecuación de la recta es:
Y = 0,024F + 12,16
Montaje 3
Para el montaje 1, la línea recta se presenta a partir del punto 5; de esta manera los valores que se obtuvieron con el análisis son:
r = 0,99m = 0,044b = 21,06
De acuerdo a esto, la ecuación de la recta es:
Y = 0,044F + 21,06
Montaje 4
Para el montaje 4, al igual que en el montaje 1 y el montaje 3, la línea recta se presenta a partir del punto 5; de esta manera los valores que se obtuvieron con el análisis son:
r = 0,99m = 9 ,63 x10−3
b = 14,85
De acuerdo a esto, la ecuación de la recta es:
Y = 9,63 x10−3+ 14,85
3ª Parte: Hallar la constante K de cada sistema.
Para hallar la constante K del cada sistema, esta se halla con el inverso de la pendiente, es decir, que con la siguiente ecuación podemos hallar dicho valor:
K= 1m
Donde, m = pendiente de la recta K = constante de elasticidad del sistema.
Entonces, para cada sistema la constante K sería:
Montaje 1
K= 1m
= 10,019
=52,63
Montaje 2
K= 1m
= 10,024
=41,66
Montaje 3
K= 1m
= 10,044
=22,72
Montaje 4
K= 1m
= 1
9,63 x10−3=103,84
4. Conclusiones
Con esta práctica de laboratorio se pudo observar como es el comportamiento de un resorte y a su vez comprobar mediante una grafica, como muestra una linealidad dependiendo de la elongación que éste presente a medida que se le colocan diferentes pesos.
Algo importante que se debe recalcar, es que a través del análisis de regresión lineal, al hallar la pendiente de la recta presentada en cada grafica para cada uno de los montajes, el inverso de ésta, nos permite hallar la constante de elasticidad que presenta cada sistema.