Movimiento armónico simple (ley de hooke)
Esta práctica tiene como objetivo utilizar el movimiento armónico simple, más precisamente el tiempo de oscilación y elongación de un resorte, para calcular experimentalmente la masa y constante del resorte, y comparar los valores obtenidos con los valores convencionales de masa (medida en la balanza).
Introducción y objetivos
Con esta práctica se pretende hallarexperimentalmente la constante de elasticidad de un resorte del cual conocemos su masa (medida con la balanza) haciendo uso de la Ley de Hooke y de la ecuación del Movimiento Armónico Simple de un resorte sometido a un esfuerzo. Los valores obtenidos con los datos del laboratorio, serán comparados con los reales para así poder sacar conclusiones.
Dentro de los objetivos que pretendemos alcanzar en esta prácticade laboratorio están los siguientes:
Calcular experimentalmente la constante K de un resorte por medio de dos métodos (Movimiento Armónico Simple y Ley de Hooke).
Hallar la masa del resorte mediante el método experimental y lo compararemos con el valor medido en la balanza.
Observar que mediante los dos métodos descritos anteriormente podemos llegar a un mismo resultado casi aproximado alvalor convencionalmente verdadero de la constante K.
Describir los posibles errores de esta medición y sus posibles causas.
Ley de Hooke
Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional alesfuerzo.
No obstante, si la fuerza externa supera un determinado valor, el material puede quedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad.
Movimiento Armónico Simple
Es un movimiento rectilíneo con aceleración variable producido por las fuerzas quese originan cuando un cuerpo se separa de su posición de equilibrio. Un cuerpo oscila cuando se mueve periódicamente respecto a su posición de equilibrio. Se llama armónico porque la ecuación que lo define es función del seno o del coseno
Materiales
Resorte
Masas (50g, 100g, 200, 400g)
Regla con precisión de ± 0.1
Pesa de laboratorio con precisión ± 0.01
Cronometro con precisión ±0.01
Procedimiento
En esta práctica lo primero que hicimos fue calcular la masa del resorte con ayuda de la balanza
Luego se le dejo colgado de un pibote y se le coloco una masa de 50g
Sé midió la longitud de deformación
Después se procedió a tomar el tiempo que tarda en dar 20 oscilaciones para así calcular el periodo (T) para cada una de las masas
Posteriormente calculamos laconstante de elasticidad k.
Datos
Masa del resorte 124.7 ± 0.005 g
Longitud del resorte 22.8 ± 0.05cm
Gravedad 980 cm/s ± 10
M (g)
Mg (Dn) ± 10
D l (cm) ± 0.05
Frec. (Dn) ± 10
t20 (s) ± 0.16
T (s) ± 0.16
T2 (s2)
0
0
0
0
0
0
0
50
49000
8.7
- 49000
16.70
0.835
0.697 ± 0.27
100
98000
18.6
- 98000
23.30
1.1651.357 ± 0.37
150
147000
31
- 147000
27.52
1.376
1.893 ± 0.44
200
196000
42.6
- 196000
31.04
1.552
2.408 ± 0.50
250
245000
54.9
- 245000
34.13
1.7065
2.912 ± 0.55
300
294000
66.7
- 294000
36.56
1.828
3.341 ± 0.58
350
343000
80.4
- 343000
39.10
1.955
3.822 ± 0.63
400
392000
93.2
-392000
41.32
2.066
4.268 ± 0.66
Resultados
Las graficas se encuentran al final del informe.
La regresión lineal utilizada en la gráfica 1 y 3 fue la usada por Excel, por lo tanto el método usado para encontrar las pendientes y puntos de corte fue el utilizado en el método de mínimos cuadrados:
A: Pendiente
B: Punto de intersección
La gravedad utilizada fue...
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