histeresi

Treball d’histèresi en l’allargament d’un fil



















Índex

Objectius,introducció teòrica .........................................3
Mètode experimental.......................................................4,5
Resultats i càlculs.....................................................5a12
Càlculerrors................................................................12 i 13
Resultats definitius....................................................13 i 14
Discussió................................................................14
Bibliografia.....................................................................15

























Objectiu de la pràctica:
L’objectiu d’aquesta practica es la determinació del treballd’histeresi d’allargament en un fil.
Al mateix temps calcular-ne la seva constant d’elasticitat K.

Introducció teòrica:

Un material elàstic es aquell que quan li apliquem una força i després li retirem torna al seu estat inicial. Encara que mai recupera exactament la seva forma inicial,degut a que s’ha deformat la seva estructura molecular. En el nostre cas tenim una banda elàstica de cautxú.Llei de Hooke:
Quan s’aplica una força F sobre el fil i aquest s’allarga una longitud x. Dins el rang de forces petites aquesta relació obeeix la llei de Hooke

F=k(x-x0)

Per aquest marge si posem el fil a oscil·lar,oscil·larà amb un moviment harmònic simple de període

T=2π√m/K

Si la força excedeix un cert valor aquesta llei deixa de ser vàlida.

Treball d’histèresi

Tot materialelàstic quan li apliquem una força es deforma però en aquest cas quan li retirem no torna a la seva posició degut a que s’han deformat les estructures interiors del material i s’ha perdut energia en forma de calor degut a la deformació, d’això se’n diu treball d’histèresi. Per calcular-lo es representa una corba allargament-força per la pujada i la baixada i es calcula l’àrea entre les dues corbes,d’això en diem treball d’histèresi.
L’histèresi es una indicació de que part del treball mecànic es pert durant el cicle d’estirament i contracció de la banda elàstica.






Mètode experimental
Característiques del material:
Material
Característiques
Suport paret

Elàstic

Palet porta peses

Peses de 25g (aprox.)

Cinta mètrica
±0.01cm
Balança
±0.01g
cronòmetre
±0.01sEl mètode experimental es bastant senzill, consta d’un suport a la paret d’ on i fermem un elàstic i al final de l’elàstic un suport “palet” on hi anirem col·locant les masses. Per veure l’elongació que va tenint l’elàstic pengem a la paret una cinta mètrica flexible.

Per calcular la constant de elasticitat K amb el període també contem amb un cronòmetre.
Foto amb els dispositiu:El procediment va ser el següent:

Varem agafar les peses i en varem seleccionar un grapat. Mentres un les pesava l’altre les anava col·locant sobre el suport i mesurant l’elongació de l’elàstic; el tercer component del grup anava anotant a un full de càlcul tant el pes com l’elongació. Tot aquest procés el varem dur a terme a la màxima velocitat possible. Una vegada el palet va arribat al terraja que no hi podíem afegir més peses varem anar retirant les peses i anotant altre vagada l’elongació, procurant que les peses quedessin en el mateix ordre per poder repetir l’experiment una altre vegada. Una vegada varem haver acabat el procés invers varem tornar a repetir tot el procediment intercanviant els membres de l’equip i les diferents feines.
Una vegada acabada aquesta part ens varemdisposar a calcular la constant K mitjançant el període d’oscil·lació. Una vegada calculada la massa (massa per la quan l’elàstic encara té un comportament lineal) varem procedir a col·locar-la en el suport i fer-la oscil·lar un nombre determinat d’oscil·lacions no massa llargues mentrestant un calculava el temps amb un cronòmetre. Varem repetir el procediment bastants de pics degut a la...