Estudio experimental del comportamiento de resortes

ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL COMPORTAMIENTO DE RESORTES COMPLEMENTARIO

Abstract: La idea principal de este laboratorio es realizar un estudio de comportamientos de resortes ante una determinación estática y otro aplicando el movimiento armónico simple (MAS), para el primero que se mencionó se harán unas series de medidas en el momento en que se le haya puesto la masa y el resorte este estático; laconstante de elasticidad se hallara con determinación estática, el siguiente se le pondrá la masa y se tomaran las medidas con el resorte oscilando; la constante de elasticidad se hallara con determinación dinámica. Posteriormente se verificara el valor de ms y se aplicara el método de mínimos cuadrados al resorte con determinación estática.

Keywords: Resorte, elasticidad, longitud,movimiento, fuerza, masa, regresión.



TABLA DE CONTENIDO

1. Introducción.
2. Objetivos.
3. Marco Teórico Conceptual.
3.1 Ley de Hooke.
3.2 Método Estático.
3.3 Método Dinámico.
3.4 Dinámica en el resorte
3.5 Mínimos Cuadrados.
4. Conceptos claves.
5. Evento o fenómeno.
6. Metodología del evento realizado.
6.1 Juicios de valor para desarrollar el punto a del ejercicio.
6.2Transformación de datos punto a.
6.3 Juicios de valor para desarrollar el punto b del ejercicio.
6.4 Transformación de datos punto b.
6.5 Juicios de valor para desarrollar el punto c del ejercicio.
6.6 Transformación de datos punto c.
6.7 Juicios de valor para desarrollar el punto d del ejercicio.
6.8 Transformación de datos punto d.
7.Preguntas Centrales
8. Conclusiones
9. Referencias

1. INTRODUCCIÓN

Un cuerpo se denomina elástico si al actuar una fuerza sobre el sufre una deformación de tal manera que al cesar de actuar la fuerza recupera su forma original. El prototipo (macroscópico) de un cuerpo elástico lo constituye un resorte o muelle en un rango de deformaciones no demasiado grandes (rango de elasticidad). Si ladeformación supera un cierto umbral (límite de elasticidad) el resorte queda permanente deformado.

El cuerpo elástico (el “resorte” de ahora en adelante) es en sí mismo un sistema microscópico bastante complejo. Sin embargo, la fuerza que dicho cuerpo ejerce sobre un objeto unido a uno de sus extremos resulta satisfactoriamente descrita por la llamada Ley de Hooke: la fuerza que ejerce elresorte sobre el cuerpo es proporcional y tiene el sentido opuesto a la deformación del resorte, tendiendo a que el resorte recupere su longitud original.

La constante de proporcionalidad entre la fuerza y la deformación se denomina constante de recuperación, y se denota habitualmente por el símbolo K. Sus unidades son N/m.

El término mínimos cuadrados describe el problema muy frecuente deresolver sistemas de ecuaciones lineales sobre-determinados, esto es, sistemas lineales con más ecuaciones que incógnitas.
En tal caso, en lugar de resolver las ecuaciones de manera exacta, habitualmente no existe tal solución, se busca sólo minimizar la suma de los cuadrados de los residuos.

2. OBJETIVOS

Estudiar la ley que rige el comportamiento de los cuerpos elásticos frente a pequeñasdeformaciones. Tanto como determinación estática como dinámica.

Aplicar el método de mínimos cuadrados en el procedimiento de la regresión lineal para un mejor ajuste de curvas.

Determinar la constante elástica de un muelle por el método de mínimos cuadrados.

3. MARCO TEORICO CONCEPTUAL

3.1 Ley de Hooke

Según la Ley de Hooke, para cuerpos con elasticidad lineal, las deformaciones sonproporcionales a las fuerzas que las producen.

F = k (l – l0) (1)
Donde l es la longitud del muelle deformado y l0 es la longitud natural del muelle sin deformar. La deformación del muelle es (l – l0). Y k es la constante elástica del muelle, que se pretende determinar.

3.2 Método Estático.

Consiste en colgar sucesivamente distintas pesas para producir alargamientos diferentes y...