Dinamometro 2

8/17/2019 Dinamometro 2

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1.

TEMA

Construcción del Dinamómetro

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo General

Diseñar un Dinamómetro Casero

2.2. Objetivos Específicos

Utilizar materiales caseros para la elaboración del dinamómetro.

Identificar su principio de Funcionamiento

Aplicar diferentes tipos de pesos e identificar los niveles de deformación del

muelle (resorte).

3.

MARCO TEORICO

3.1. ¿Qué es el dinamómetro?

Un dinamómetro es un instrumento utilizado para medir fuerzas. Fue inventado por

Isaac Newton y no debe confundirse con la balanza. La balanza es un instrumento

utilizado para medir masas, mientras que el dinamómetro mide fuerzas aunque sí

puede compararse a una báscula o a una romana.

Figura # 01: Representación Dinamómetro

Fuente: Internet

Un dinamómetro basa su funcionamiento en un resorte que sigue la Ley de Hooke,

siendo las deformaciones proporcionales a la fuerza aplicada.



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Estos instrumentos constan de un muelle, generalmente contenido en un cilindro que

a su vez puede estar introducido en otro cilindro. El dispositivo tiene dos ganchos o

anillas, uno en cada extremo. Los dinamómetros llevan marcada una escala, en

unidades de fuerza, en el cilindro hueco que rodea el muelle. Al colgar pesos o ejercer

una fuerza sobre el gancho exterior, el cursor de ese extremo se mueve sobre la escala

exterior, indicando el valor de la fuerza.

3.2. ¿Para qué sirve?

En un dinamómetro, la elasticidad de un muelle o resorte previamente calibrado,

permite calcular el peso de un cuerpo o realizar la medición de una fuerza específica

en un objeto determinado.

La escala en la que se hacen las mediciones en los dinamómetros se llaman Unidades

de fuerza denominadas Newton (Un newton es la fuerza necesaria para proporcionar

una aceleración de 1 Metro por segundo al cuadrado a un objeto de 1 kg de masa). Se

puede utilizar (en su función de bascula) escalas en kilos, libras u otras unidades de

medición.

Se utilizan para someter algunos materiales, a esfuerzos de estiramiento para

determinar, su resistencia, y la deformación del material. Funciona como bascula,asemejándose las unidades de fuerza, a las unidades de peso.

3.3.¿Dónde se utiliza?

3.3.1.

Uso en la vida diaria

El uso más común de un dinamómetro es la báscula, en este se mide el peso de un

determinado material; para ello se pone en un extremo del dinamómetro el material

que se desea pesar, y en otro extremo se coloca en un lugar fijo, dejando que la fuerza

de gravedad, se ejerza en el objeto que se pesa, y la medición se ve en una escala

numérica que esta previamente calibrada y que está determinada por Néwtones,

Kilos, Libras u otra unidad de medida en que esté calibrada.

3.3.2. En la Industria

Para determinar las propiedades físicas de algunos materiales, como cuando se

utilizan para someter algunos materiales, a esfuerzos de estiramiento para determinar,

su resistencia, y deformación del material, y así determinar el grado de elasticidad

del material en cuestión.



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Por lo tanto el dinamómetro es una herramienta fundamental, para determinar la

resistencia de distintos materiales, y su uso es esencial en muchas industrias, para

poder determinar la resistencia de distintos materiales, que se utilizan en la fabricación

de diversos objetos.

3.3.3. En la Odontología

Se utilizan en ortodoncia para determinar las fuerzas que soportan los materiales de

que están hechas las piezas dentales artificiales.

3.4. ¿Cómo construir?

Para la construcción del dinamómetro casero, se requerirá de varios materiales de fácil

acceso, pero de todos ellos uno que sobresale y es el más importante es el muelle o

resorte, ya que este es el principal instrumento el cual nos va a permitir identificar la

variación de elasticidad del mismo según la fuerza que se le aplique, procedimiento

que se detalla después de conocer los materiales a utilizar.

3.4.1.

Materiales

Figura # 02: Materiales

Fuente: Fotografía

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Figura # 03: Materiales

Fuente: Fotografía

1 Corcho

2 Tubo PVC

3 Alambre Galvanizado

4 Muelle (Resorte)

5 Gancho Cerrado

6 Gancho Abierto

7 Argolla

8 Péndulo

9 Canalete

Tabla # 01: Nombre de los Materiales

Elaborado por: Integrantes del Grupo

3.4.2. Herramientas

Figura # 04: Taladro, Sierra (Segueta)Fuente: Internet

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Figura # 05: Alicate, Regla

Fuente: Internet

3.4.3. Desarrollo

Se procede a unir el gancho cerrado con el corcho y la argolla, formando un péndulo

el mismo que va a servir como soporte para poder colgar del resorte.

Figura # 06: Unión de Argolla, Gancho Cerrado, Corcho

Fuente: Fotografía

Se realiza dos perforaciones por la parte superior del corcho para poder colocar el

alambre que sostendrá el resorte.

Figura # 07: Perforación del Corcho

Fuente: Fotografía



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Se realiza la unión del alambre con el resorte dejándolo en forma de péndulo, las

puntas del alambre se las introduce por la parte inferior del corcho por los dos agujeros

realizados en el paso anterior, envolviendo el alambre alrededor de el gancho cerrado,

obteniendo así la estructura interna del dinamómetro, misma que es la base del

principio de funcionamiento del mismo.

Figura # 08: Unión del resorte, alambre, Corcho

Fuente: Fotografía

Se procede a elaborar una marcación de medida en centímetros sobre una hoja de

papel, la misma que estará pegada sobre el canalete que inmediatamente se unirá al

resto de la estructura.

Figura # 09: Unión canalete y resto de la estructura

Fuente: Fotografía



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Para la estructura exterior se procede a cortar el tubo PVC a la medida del largo

obtenido de la unión de todos los materiales que conforman la estructura interna y se

realiza con corte lateral, una especie de abertura la misma que servirá para observar

la deformación que sufre el resorte al aplicarle fuerzas.

Una vez realizado esto se procede a introducir la estructura interna en el interior del

tubo coincidiendo el tamaño del tubo con el largo de la estructura interna.

Por último se procede a colocar en la parte inferior del péndulo un gancho abierto

mediante la unión con alambre obteniendo así nuestro anhelado modelo de

dinamómetro casero.

Figura # 10: Dinamómetro Casero Terminado

Fuente: Fotografía

Por último se realiza la calibración del dinamómetro, la cual consiste en colgar pesos

para poder identificar la distancia que se estira el resorte, para esto se realizara una

práctica para poder realizar la calibración respectiva.

3.4.4. Práctica

Para la práctica se necesitara cinco pesos diferentes las mismas que irán desde 1lb,

hasta 5lb, ya que estas nos servirán para identificar el nivel de deformación del

resorte.



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Se utilizó arena como material de peso que ejerza una fuerza al resorte. A medida que

se incrementó el peso se obtenía diferentes niveles de estiramiento, medida que se

registra en la regla colocada en el dinamómetro, para constancia de esto se colocó las

medidas obtenidas en la siguiente tabla.

Se tomó en cuenta la medida inicial del resorte que en su estado normal mide 3 cm.

Fuerza Ejercida al

Resorte

Medida de

Deformación del

Resorte

1 Lb 2.2 cm

2 Lb 4.6 cm

3 Lb 7.8 cm

4 Lb 10.6 cm

5 Lb 13.1 cm

Tabla # 02: Medidas Obtenidas


Por lo tanto tomando en cuenta la medida inicial del resorte y sumado cada una de las

medidas obtenidas el resorte se estira a las siguientes medidas:

Medida Inicial del

Resorte

Medida de

Deformación del

Resorte

Medida Final

3 cm 2.2 cm 5.2 cm

3 cm 4.6 cm 7.6 cm

3 cm 7.8 cm 10.8 cm

3 cm 10.6 cm 13.6 cm

3 cm 13.1 cm 16.1 cm

Tabla # 03: Medidas Finales


Llegando asi a una deformación notoria con un máximo alargamiento según nuestra

practica de 16.1 cm a diferencia de su medida original.



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Figura # 11: Deformación del resorte aplicado una fuerza

Fuente: Fotografía

3.4.5. Presupuesto

El costo de los materiales utilizados para este proyecto es muy bajo ya que se utilizó

materiales reciclados, a continuación el costo de algunos de ellos:

Costo de los Materiales

Material Cantidad Costo/$

Resorte (Muelle) 1 1.75

Gancho Cerrado 1 0.50

Gancho Abierto 1 0.50

Argolla 1 0.50

TOTAL 3.25

Tabla # 04: Costo de los Materiales




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A continuación en la siguiente tabla se enlista los materiales Reciclados que se

utilizaron en este proyecto.

Materiales Reciclados

Tubo PVC

Alambre Galvanizado

Corcho

Canalete

Tabla # 05: Materiales Reciclados


4.

CONCLUSIONES

Se utilizó materiales de fácil obtención, algunos de ellos reciclados los mismos

que utilizados de una buena manera se pudo elaborar el dinamómetro casero,

mismo que fue elaborado de una manera precisa.

El principio de funcionamiento de este instrumento es que al aplicar diferente peso

el resorte va a sufrir una deformación hasta alargarse de una forma que pierda su

estado norma.

Se utilizó diferentes pesos para obtener los diferentes niveles de deformación del

resorte quedando si en claro la función que cumple el dinamómetro al final de este

proyecto.

5. RECOMENDACIONES

Es necesario que la elaboración de este instrumento sea de una forma precisa

para obtener medidas exactas.

El resorte debe ser muy flexible para poder aplicar pesos pequeños y asi tener

la facilidad de realizar la práctica.

Tomando en cuenta todo lo dicho anteriormente se puede decir que nuestro

proyecto se elaboró de una forma clara que nos ayudó a entender el

funcionamiento y usos de este instrumento, es una buena alternativa para

poner en práctica los conocimientos recibidos en clases.



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6.

BIBLIOGRAFIA

Información obtenida de:

http://www.fisicaenlinea.com

http://paraquesirven.com

http://www.fisicaenlinea.com/

http://paraquesirven.com/

http://paraquesirven.com/

http://www.fisicaenlinea.com/

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