Practicas de Fisica

ETS NAUTICA Y MAQUINAS
MEMORIA DE PRACTICAS FÍSICA
Curso 2011/12

Alejandro González López





 

INDICE



Página 3: Ley de Hooke
Página 7: Medidas de precisión
Página 11: péndulo simple
Página 14: Viscosidades
Página 16: bibliografía










Práctica nº 19/A: Ley de Hooke
OBJETIVOS:
1.- Determinación de la constante elástica k de un muelle por los métodosestático y dinámico.
2.- Comparar los resultados obtenidos por ambos métodos.
3.- Determinación de la masa efectiva de un muelle.
4.- Determinación del valor de la aceleración de la gravedad “g”
5.- Determinación de la masa de algún sólido problema.
6.- Utilización de la Regresión lineal en el análisis e interpretación de los datos obtenidos experimentalmente.

MÉTODO ESTÁTICO
Materialesutilizados: soporte con muelle vertical; regla graduada con cursores; juego de pesas; sólidos problema; balanza; ordenador.

Fundamento teórico: Elasticidad es la propiedad de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto, y el objeto regresa a su forma original cuando cesa la deformación. Cuando un objeto pasa a estado de deformación y no regresa a su estado original sellama límite elástico. Los cuerpos con capacidad elástica tienen una constante que determina dicha capacidad (K). La fuerza aplicada sobre un muelle se explica con la siguiente fórmula: F= k * L ( Ley de Hooke).

En esta práctica debemos hallar la constante elástica K en cada caso, la media de constantes elásticas ( k) y el error relativo total de la práctica.

Procedimiento:
-En primercaso determinamos el rango de masas a utilizar: (0.01 – 0.10) Kg.
-Seguidamente medimos el peso de cada pesa. Ej: 0.01* 9.81= 0.098 N.
-Medimos la longitud natural del muelle L0 = 510 mm = 0.51m.
-A cada peso que añadimos en el muelle cambia la posición del cursor. Ejemplo: para la primera pesa utilizada (0.01 kg) la posición del cursor era de 0.540 m.
-Aumentamos consecutivamente el peso hasta10 veces y vamos obteniendo todos los datos.
-El siguiente paso será hallar el alargamiento (z) = L-L0 . Ejemplo:
Z1= 510-540= 0.030
-Como penúltimo paso hallamos la K de cada caso concreto: Ejemplo:
K1=F1 / Z1 => K1= 0.098 / 0.030 = 3.266

-Hallamos la K de cada caso y completamos la siguiente tabla obteniendo también el índice de elasticidad media (Km):

Medida Masas(kg) Peso(N)Posición del cursor Alargamiento
Z=L-L0 K=F/z
(N/m) k=|km-k|
1 0.01 0.098 0.540 0.030 3.266 0.1424
2 0.02 0.196 0.573 0.060 3.266 0.1424
3 0.03 0.294 0.603 0.093 3.161 0.0374
4 0.04 0.392 0.637 0.127 3.086 0.0376
5 0.05 0.490 0.669 0.154 3.182 0.0584
6 0.06 0.588 0.701 0.192 3.062 0.0616
7 0.07 0.686 0.737 0.227 3.022 0.1016
8 0.08 0.784 0.769 0.259 3.027 0.0966
9 0.09 0.882 0.797 0.2873.073 0.0506
10 0.10 0.980 0.827 0.317 3.091 0.0326
Calculamos
Km=3.1236
(N/m) Calculamos
km=0.07612
(N/m)

-Después de completar la tabla hallamos el error relativo de los datos obtenidos analíticamente: K=Km +- Km (N/m) con error relativo =( Km / Km) x 100 = 2.4369
-Y por último el resultado obtenido gráficamente en Excel:

Siendo eje Y: Fuerza (N); Siendo eje X: L (m)METODO DINÁMICO
Materiales utilizados: soporte con muelle vertical; regla graduada con cursores; juego de pesas; sólidos problema; balanza; cronómetro; ordenador.

Fundamento teórico: Cuando se obliga a un cuerpo a cambiar de forma, la fuerza deformadora es proporcional a la deformación, siempre que no se sobrepase el límite de proporcionalidad. En esta práctica utilizamos un resorte porlo tanto la variación consistirá en un aumento de longitud. Cuando a un muelle se le aplica una fuerza F en uno de sus extremos, sufre un alargamiento (x) que viene dado por la ley de Hooke. En el estudio dinámico de esta práctica determinaremos la constante elástica del muelle a partir de sus oscilaciones con los diferentes pesos.

Procedimiento:
-Determinamos el rango de masas a utilizar:...