Laboratorio de fisica

MANTENIMIENTO DE MAQUINARIA PLANTA

Laboratorio de física n°3

Movimiento Armónico

DOCENTE:
Juan Carlos Grande

FECHA DE LABORATORIO:
FECHA DE E

Dilatación térmica de sólidos
1. Introducción:
La expansión lineal de materiales es un cambio en la longitud de un material, ya sea su espesor, longitud de un lado, o diámetro, a causa de un cambio en la temperatura del material. Alhaber cambio de temperatura en nuestro sólido, este a su vez gana energía térmica haciendo que los átomos del sólido se distancien cada vez más.
En nuestra experiencia queremos mostrar el coeficiente de expansión lineal del cobre, el aluminio y el latón, y describir el proceso a través del cual obtuvimos estos valores.
2. Objetivos:
1) Observar cualitativamente las características físicasque son requeridas para que un cuerpo al cual se le suministra energía térmica cambie de dimensión.
2) Ser capaz de configurar e implementar equipos para toma de datos experimentales y realizar un análisis grafico utilizando como herramienta el software Data Studio.
3) Utilizar el software Data Studio para verificación de parámetros estadísticos respecto a la información.

3. Fundamentoteórico
La dilatación térmica global de un cuerpo es consecuencia del cambio en la separación media entre sus átomos o moléculas.
Supongamos que la dimensión lineal de un cuerpo a lo largo de alguna dirección es L para cierta temperatura. La longitud se incrementa en una cantidad ∆L para un cambio de temperatura ∆T.
De manera experimental se encuentra que el cambio en lalongitud es proporcional al cambio en la temperatura y a la longitud inicial siempre que ∆T sea suficientemente pequeño. Por lo tanto la ecuación básica par a la dilatación de un sólido es:

∆L=Lo*α*∆T …………………………(1)

Donde la constante de proporcionalidad α se conoce como coeficiente promedio de dilatación lineal para un material dado. Apartir de esta expresión se ve que:

α=1Lo.∆L∆T ……………………….(2)

4. Materiales
* Computadora personal con programa Data Studio instalado.
* Interface POWER Link.
* Sensor de temperatura.
* Sensor rotacional.
* Vaso de precipitados de 250ml.
* Matraz Quitazato de 250ml.
* Pinza universal.
* Varillas de aluminio, cobre ylatón.
* Cocina eléctrica.
* Protector de sonda de temperatura.
5. Procedimiento.
Ingrese al programa data studio haga clic sobre el icono crear experimento y seguidamente reconocerá el sensor rotacional y de temperatura previamente instalado a la interface POWER Link.
Seguidamente procedemos ha configurar el sensor, para lo cual hacemos doble clic sobre el iconoconfiguración y configuramos el sensor rotacional en 20Hzen posición lineal y el sensor de temperatura para que registre un periodo de muestreo de 10Hzen ºC.
Luego presione el icono de sensor de temperatura, después seleccione numérico y cambie a 3 cifras después de la coma decimal, según datos proporcionados por el fabricante el sensor mide en el rango de -35ºC a 135ºC con unpaso de 0.01ºC. Haga lo propio con el sensor rotacional.
Una ves calibrado el sensor arrastramos el icono grafico sobre el icono sensor de temperatura y seleccionamos la grafica temperatura vs tiempo, luego haga lo mismo con el sensor rotacional y coloque el grafico debajo del primero, seguidamente hacemos el montaje.
Introduce 200ml de agua enel matraz quitazato. Inicie la toma de datos encendiendo el mechero y oprimiendo el botón inicio en la barra de configuración principal de Data Studio.
* Asegúrese que no existan fugas en las conexiones, de eso depende los resultados del experimento.

Montaje experimental

Coloca con precaución el sensor de temperatura en el centro del tubo protegiéndolo térmicamente...