LABORATORIO MECANICA

“”
Raúl Chapa
Carlos Pereira
Pedro Vásquez
María Ignacia Williams
Universidad Adolfo Ibáñez
Facultad de Ingeniería
Viña del Mar
Chile

Profesora: Daniela Paredes Davis
Ayudante: Sebastián Casasempere Schmidlin
Sección: 3
Fecha: 21 -11 -2012
Resumen:
A través del análisis de los datos obtenidos con un sensor de movimiento se busca estudiar los comportamientos un péndulo y unresorte y comprobar de forma teórica que estos son sistemas conservativos, es decir, la energía inicial es igual a la final. En el caso del péndulo, se observa que el periodo depende de la longitud de aquel y las energías inicial y final para un largo de 105cm y lanzado desde 4cms de altura son de y respectivamente. En el caso del resorte, sus energías son de XXX y XXX. Lo que, considerando loserrores, corresponde con los resultados de un sistema conservativo. Junto con ello en el caso del resorte su constante elástica resulta ser K=42.6978.




Introducción
En el día a día se observan distintos fenómenos que se encuentran relacionadas con la física, por ejemplo un choque entre vehículos, el deslizamiento sobre los rieles de un carro en un parque de diversiones, el movimiento de unpéndulo en un reloj, el estiramiento de un resorte debido al trabajo empleado en el, etc.
Debido a esto es que en el siguiente informe se analizaran 2 situaciones de las mencionadas, el movimiento de un péndulo con el estiramiento de un resorte, para así analizar la conservación de la energía en ambas situaciones, entre otras cosas.
En el caso del péndulo es necesario conocer la pendiente de larecta (m) y para luego utilizando la formula (1) poder obtener la gravedad y compararla con el valor estimado que se tiene para el de la tierra.
(1)
Posteriormente se analizara con la formula (2) como varia el largo del péndulo en distintos periodos de tiempo utilizando la gravedad obtenida de la formula anterior
.(2)
Para el segundo caso elresorte, es necesario saber la constante de elasticidad de este, por ende se debe despejar la ecuación (3) obteniéndose la formula (4)
(3)
(4)
Como uno de los objetivos principales es saber si estamos en presencia de un sistema conservativo o no, es de suma importancia que la energía inicial y final resulten iguales, ya que si son distintas, la energía se perdería por acción de alguna fuerza noconservativa. Al asumirlas conservativas se obtienen las siguientes formulas:
(5)
(6)
(7)
Para ambos casos se calculara el error relativo porcentual con los errores obtenidos del programa Data Studio aceptándose como valido dentro de los márgenes de error hasta un 5%:
*100 (8)
Montaje experimental:
Para la realización de ambos experimentos se procedió de la siguiente forma:Primero se hizo balancear un péndulo en 5 oportunidades a partir de una altura de 4±0,01cm, junto con ello variando el largo de este en cada uno de los lanzamientos. Se tomaron los datos de longitud del péndulo y el periodo (t±0,1s) de oscilación de este, se insertaron en una tabla y se graficó la expresión .
Seguido del primer experimento continua el segundo y ultimo, perteneciente al del resorte, enprimera instancia se colgaron en el resorte 3 cuerpos de distintas masas 352±0,1gr, 702,3±0,1gr y 1053,5±0,1gr respectivamente, una a la vez y se jalo hacia abajo 10,3±0,01cms, desde donde se considero el eje X, luego se soltó y con el sensor de movimiento se obtuvo la velocidad con la que llego cada cuerpo al instante final, el que es cuando el resorte tiene la misma longitud que tenia sin elpeso extra, de forma similar al caso uno se procedió a graficar en base a la expresión .
Para comprobar el objetivo del presente informe, el que es ver si estos sistemas son conservativos o no, se calculo la energía inicial y final utilizando los datos obtenidos anterior mente, para cada uno de los sistemas
Para medir el movimiento de ambos objetos, el péndulo y el resorte, se utilizo un sensor...