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Fisica Basica II
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PRACTICA No 1
LEY DE HOOKE
1. INTRODUCCIÓN
Se determina la validez de la ley de Hooke para dos resortes helicoidales con constantes elásticas diferentes, a través del estiramiento y la compresión. El alargamiento del resorte helicoidal depende de la fuerza aplicada por medio de pesos.
Se determina la constante elástica equivalente de dos resortes en configuración serie (una a continuación de otra).
1.1. Objetivo General
Verificar la validez de la ley de Hooke para dos resortes helicoidales con constantes elásticas diferentes.
1.2. PRUEBA No 1.1.- DETERMINACION DE CONSTANTES
ELASTICAS: POR TENSION Y POR COMPRESION
Prueba No 1.1
1.3. Objetivo especifico
Determinar las constantes elásticas de dos resortes por medio de la tensión (tracción) y compresión.
2. EQUIPO Y MATERIAL UTILIZADO
1. tablero de demostración 2. dos resortes con constantes elásticas diferentes.3. regla graduada.4. diferentes pesas.5. porta pesos.
3. TABULACIÓN DE DATOS
a. POR TENSION
L0=6.1
n m(Kg)
L(m)
∆ L(m)
F(N) K1 K2 (N/m)
e%
1 0,1 6.4 0.3 0.9786
3.446
3.262
1.23
2 0,2 6.65 0.55 1.9572 3.5593 0,3 6.95 0.81 2.9358 3.6244 0,4 7.25 1.15 3.9144 3.4045 0,5 7.55 1.45 4.893 3.375
6 0,6 7.80 1.7 5.8716 3.454
b. POR COMPRESION
L0=9.5
n
m(Kg)
L(m) ∆ L
(m)F
(N) K1K2
(N/m)
e%
1 0,2 10.25 0.75 1.9572
16.9573
2.6096
0.067
2 0,4 10.9 1.4 3.9144 2.7963 0,6 11.6 2.1 5.8716 2.7964 0,8 12.2 2.7 7.8288 2.89965 1,0 12.85 3.35 9.786 2.92116 1,2 13.5 4 11.7432 2.9350
4. CÁLCULOS
5. OPERACIONES
Para a.
1) ∆ L= │6.4m-6.1m│ = 0.3 m
2) ∆ L= │6.65m-6.1m│ = 0.55 m
3) ∆ L= │6.95m-6.1m│ = 0.81 m
4) ∆ L= │7.25m-6.1m│ = 1.15 m
5) ∆ L= │7.55m-6.1m│ = 1.45 m
6) ∆ L= │7.80m-6.1m│ = 1.7 m
1) = 0.9786N
2) = 1.9572 N
3) = 2.9358 N
4) = 3.9144 N
5) = 4.893N
6) = 5.8716 N
1) = 3.262 N/m
2) = 3.559 N/m
3) = 3.624 N/m
4) = 3.404 N/m
5) = 3.375N/m
6) = 3.454 N/m
= 20.678 N/m
3.446 N/m
Para b.
1) ∆ L= │10.25m-9.5m│ = 0.75 m
2) ∆ L= │10.9m-9.5m│ = 1.4 m
3) ∆ L= │11.6m-9.5m│ = 2.1 m
4) ∆ L= │12.2m-9.5m│ = 2.7 m
5) ∆ L= │12.85m-9.5m│ = 3.35 m
6) ∆ L= │13.5m-9.5m│ = 4 m
1) = 1.9572 N
2) = 3.9144 N
3) = 5.8716 N
4) = 7.8288 N
5) = 9.786 N
6) = 11.7432 N
1) = 2.6096 N/m
2) = 2.796 N/m
3) = 2.796 N/m
4) = 2.8996 N/m
5) = 2.9211 N/m
6) = 2.9350 N/m
= 16.9573 N/m
2.8262 N/m
6. TABULACIÓN DE RESULTADOS
Resultados Analíticos (N/m) (N/m)
3.446 N/m 2.8262 N/m
7. AJUSTE DE CURVAS
Para a.
numero∆ L(m)
F(N)
x y x2 xy1 0,3 0,9786 0.09 0.293582 0,55 1,9572 0.3025 1.076463 0,81 2,9358 0.6561 2.377994 1.15 3,9144 1.3225 4.501565 1.45 4,893 2.1025 7.094856 1.7 5,8716 2.89 9.98172
Total (Σ) 5.96 20,5506 7.3636 25.32616
0.04415547
3.40362401
La ecuación de la recta es:
Y = b + mx
Donde: Y es fuerza (N)
b es a
m es a (( constante de cada resorte ajustada o valor mas exacto)
x es ∆ L ( variación de longitud que experimenta el resorte) Y = b + m * ∆ L
∆ LF=0.9786 = 0.2745
∆ LF=1.9572 = 0.5620
∆ LF=2.9358 = 0.8495
∆ LF=3.9144 = 1.1370
∆ LF=4.893 = 1.4246
∆ LF=5.8716 = 1.7121
F (N) ∆ L0,9786 0.27451,9572 0.56202,9358 0.84953,9144 1.13704,893 1.4246
5,8716 1.7121
Para b.
numero∆ L(m)
F(N)
x y x2 xy1 0.75 1.9572 0.5625 1.4679
2 1.4 3.9144 1.96 5.480163 2.1 5.8716 4.41 12.330364 2.7 7.8288 7.29 21.137765 3.35 9.786 11.2225 32.78316 4 11,7432 16 46.9728
Total (Σ) 14.3 41.1012 41.445 120.17208
0.3400077
3.0168700
La ecuación de la recta es:
Y = b + mx
Donde: Y es fuerza (N)
b es a
m es a (( constante de cada resorte ajustada o valor mas exacto)
x es ∆ L ( variación de longitud que experimenta el resorte) Y = b + m * ∆ L
∆ LF=1.9572 = 0.5360
∆ LF=3.9144 = 1.1848
∆ LF=5.8716 = 1.8335
∆ LF=7.8288 = 2.4823
∆ LF=9.786 = 3.1310
∆ LF=11.7432 = 3.7798
F (N) ∆ L1.9572 0.53603.9144 1.18485.8716 1.83357.8288 2.48239.786 3.1310
11.7432 3.7798
8. ERRORES
Para a.
= 0.042375
= 1.23%
Para b.
= 0.19067
= 0.067%
9. GRAFICAS
Prueba No 1.2
1.2.1. OBJETIVO ESPECIFICO
Determinar la constante elástica equivalente de dos resortes en serie.
1.2.2 EQUIPO Y MATERIAL UTILIZADO
a) tablero de demostración
b) resortes con constantes elásticas diferentes
c) regla graduada
d) diferentes pesas
e) porta pesos
1.2.3 TABULACIÓN DE DATOS
a)L0=0,13 b)L0=0.13
nm
(kg)L
(m)∆L(m)
F(N)
Ks(n/m)
1 0,1 0,147 0,15 0,017 0,02 0,981 57,7058824 49,052 0,2 0,165 0,17 0,035 0,04 1,962 56,0571429 49,05
3 0,3 0,186 0,19 0,056 0,06 2,943 52,5535714 49,054 0,4 0,204 0,21 0,074 0,08 3,924 53,027027 49,055 0,5 0,22 0,23 0,09 0,1 4,905 54,5 49,056 0,6 0,24 0,252 0,11 0,122 5,886 53,5090909 48,2459016
10. CÁLCULOS
11. OPERACIONES
Para a. 1) ∆ L= │0.147m-0.13m│ = 0.017 m
2) ∆ L= │0.165m-0.13m│ = 0.035 m
3) ∆ L= │0.186m-0.13m│ = 0.056 m
4) ∆ L= │0.204m-0.13m│ = 0.074 m
5) ∆ L= │0.220m-0.13m│ = 0.090 m
6) ∆ L= │0.240m-0.13m│ = 0.110 m
1) = 0.981N
2) = 1.962 N
3) = 2.943 N
4) = 3.924 N
5) = 4.905 N
6) = 5.886 N
1) = - 57,7058824 N/m
2) = - 56,0571429 N/m
3) = - 52,5535714 N/m
4) = - 53,027027 N/m
5) = - 54,5 N/m
6) = - 53,5090909 N/m
= - 327,352715N/m
- 54,5587858 N/m
Para b.
1) ∆ L= │0.15m-0.13m│ = 0.02 m
2) ∆ L= │0.17m-0.13m│ = 0.04 m
3) ∆ L= │0.19m-0.13m│ = 0.06 m
4) ∆ L= │0.21m-0.13m│ = 0.08 m
5) ∆ L= │0.23m-0.13m│ = 0.1 m
6) ∆ L= │0.252m-0.13m│ = 0.122 m
1) = 0.981N
2) = 1.962 N
3) = 2.943 N
4) = 3.924 N
5) = 4.905 N
6) = 5.886 N
1) = -49,05 N/m
2) = -49,05 N/m
3) = -49,05 N/m
4) = -49,05 N/m
5) = -49,05 N/m
6) = -48,2459016 N/m
= -293,495902 N/m
-48,9159836 N/m
Encontramos la constante ks mediante la ecuación:
= 25,7917624 N/m
12. TABULACIÓN DE RESULTADOS
Resultados Analíticos (N/m) (N/m)
-54,5587858 N/m -48,9159836 N/m
Ks=25.7914624
13. AJUSTE DE CURVAS
Para a.
numero∆ L(m)
F(N)
x y x2 xy1 0,017 0,981 0,000289 0,0166772 0,035 1,962 0,001225 0,068673 0,056 2,943 0,003136 0,1648084 0,074 3,924 0,005476 0,2903765 0,09 4,905 0,0081 0,441456 0,11 5,886 0,0121 0,64746
Total (Σ) 0,382 20,601 0,030326 1,629441
0,09407069
52,9269538
La ecuación de la recta es:
Y = b + mx
Donde: Y es fuerza (N)
b es a
m es a (( constante de cada resorte ajustada o valor mas exacto)
x es ∆ L ( variación de longitud que experimenta el resorte) Y = b + m * ∆ L
∆ LF=0.981 = 0,0168
∆ LF=1.962 = 0,0353
∆ LF=2.943 = 0,0538
∆ LF=3.924 = 0,0724
∆ LF=4.905 = 0,0909
∆ LF=5.886 = 0,1094
F (N) ∆ L0,981 0,01681,962 0,0353
2,943 0,05383,924 0,07244,905 0,09095,886 0,1094
Para b.
numero∆ L(m)
F(N)
x y x2 xy1 0,02 0,981 0,0004 0,019622 0,04 1,962 0,0016 0,078483 0,06 2,943 0,0036 0,176584 0,08 3,924 0,0064 0,313925 0,1 4,905 0,01 0,49056 0,122 5,886 0,014884 0,718092
Total (Σ) 0,422 20,601 0,036884 1,797192
0,05859352
48,3463674
La ecuación de la recta es:
Y = b + mx
Donde: Y es fuerza (N)
b es a
m es a ( constante de cada resorte ajustada o valor mas exacto)
x es ∆ L ( variación de longitud que experimenta el resorte) Y = b + m * ∆ L
∆ LF=0.981 = 0,0191
∆ LF=1.962 = 0,0394
∆ LF=2.943 = 0,0597
∆ LF=3.924 = 0,0800
∆ LF=4.905 = 0,1002
∆ LF=5.886 = 0,1205
F (N) ∆ L0,981 0,01911,962 0,03942,943 0,05973,924 0,084,905 0,10025,886 0,1205
Encontramos la constante ks mediante la ecuación:
= 25,26653539 N/m
14. ERRORES
Para a.
= 1.631832
= 3.08 %
Para b.
= 0.5696162
= 1.18%
Error en ks
= 0.5252
= 2.0787 %
15. GRAFICAS