guion practicas mecanica

PRÁCTICAS DE LABORATORIO
DE
MECÁNICA

M. D. Romacho Romero
J. M. García García
Dpto. de Física Aplicada
Universidad de Almería

Almería

Índice
1.- Medidas de precisión………………………………………………………………………..

2

2.- Constante elástica de un muelle…………………………………………………………….

8

3.- Péndulo simple. Medida de la aceleración de la gravedad………………………………….

12

4.- Estudio del movimientooscilatorio con el péndulo de Pohl………………………………..

17

5.- Péndulo compuesto. Radio de giro………………………………………………………….

23

6.- Péndulo de Kater……………………………………………………………………………

26

7.- Momento de inercia. Teorema de Steiner…………………………………………………..

29

8.- Momento de inercia de un volante…………………………………………………………
9.- Momento de inercia de una barra…………………………………………………………..

33
.
36

10.-Medida del módulo de rigidez con el péndulo de torsión………………………………….

39

11.- Medida del módulo de Young con el catetómetro………………………………………….

42

Apéndice: Directrices generales para la realización de las prácticas y la elaboración de la memoria de de las mismas………………………………………………………………………….

42

Bibliografía………………………………………………………………………………………

48

Práctica 1
Prácticas de Mecánica yTermodinámica
Medidas de precisión
____________________________________________________________________________________

1.- MEDIDAS DE PRECISIÓN
OBJETIVOS
Aprender a manejar los aparatos de precisión que se utilizan en los laboratorios, para medir
dimensiones de diferentes cuerpos y a partir de éstas sus volúmenes.
MATERIAL
Aparatos de precisión: calibrador (o pié de rey), palmer yesferómetro. Diversos sólidos de
geometrías sencillas: cilindro, cubos, prismas, esferas. Vidrio de reloj, láminas de vidrio y metálicas.

FUNDAMENTO
En numerosas ocasiones la realización de una práctica de laboratorio requiere la medida de
longitudes. Esta operación consiste en compararla con otra que se toma como unidad.
Con una regla graduada en centímetros y milímetros se obtiene unasensibilidad de milímetros o
medios milímetros. En muchos casos se necesita que el aparato tenga más sensibilidad. Tal es el caso de
los instrumentos que se utilizarán en esta práctica. Unos se basan en el nonius, como el calibrador, y
otros en el tornillo micrométrico como el palmer y el esferómetro.
• Nonius
Es un aparato formado por dos escalas, una fija y otra deslizable, denominadasrespectivamente
regla y reglilla (Fig 1-1). Ambas están graduadas de modo que n divisiones de la reglilla
corresponden a (n-1) divisiones de la regla. Si D es el tamaño de cada unidad de la regla y d el
tamaño de cada unidad de la reglilla, se verifica que:
d.n = (n-1).D

y por tanto

D-d = D/n

(1-1)

de modo que las divisiones de la reglilla son más cortas, en D/n, que las de la regla. Así esteaparato nos permite apreciar n-ésimas partes de la unidad D. El cociente D/n nos define su
sensibilidad. Por ejemplo si D = 1 mm y 10 divisiones de la reglilla abarcan 9 divisiones de la
regla, la sensibilidad de este nonius sería 1/10 mm = 0.1 mm. Por lo tanto la sensibilidad de este
aparato es más alta que la de cualquier regla convencional.

Fig. 1-1
2

Práctica 1
Prácticas deMecánica y Termodinámica
Medidas de precisión
____________________________________________________________________________________

El procedimiento para hacer una medida es el siguiente. Desplazando la reglilla se ajusta la pieza
a medir entre las dos partes salientes del calibrador, (Fig.1-1). Se observa la distancia R que
queda antes del cero de la reglilla y luego la división, k, de la reglillaque coincide con una
división de la regla.
La medida buscada es:
L = (R + k.s) unidades de la regla

(1-2)

donde s es la sensibilidad del nonius utilizado.
En el ejemplo de la Fig.1-1 el resultado sería: L = (6 + 4x 0.1) mm = 6.4 mm
• Tornillo micrométrico.
Es en esencia un tornillo de paso de rosca h, rigurosamente constante, Fig.1-2. Cuando el tornillo
da una vuelta completa...