Ley De Hooke

Integrantes ID


31/05/2012
Laboratorio # 5
Primer montaje: Ley de Hooke

En está practica aplicaremos los conceptos básicos de la dinámica Newtoniana a sistemas que exhiben fuerzas de origen restaurador. Se formulará la ley de Hooke y a su vez las reglas que determinan el comportamiento de conjuntos de resortes dispuestos en serie y paralelo.

Laboratorio #5
Primer montaje: Ley de Hooke
Materiales:
1 Soporte universal
3 Barillas
3 Nueces
2 Flexómetros
1 Porta masas
1 Kit de masas

Descripción del montaje:
Se ubico el soporte universal, y se formo el siguiente sistema:


Se procedió a medir la longitud natural de cada resorte, posteriormente se ubico el porta masas. Una vez realizado esto se ubico en el portamasas cinco diferentes masas y se midió con el flexómetro que deformación que le generada por las cinco masas. Y se obtuvieron los siguientes datos:

Margen de error:
x: valor promedio
xi: valor medido
Error absoluto: ea = |xi- x:| Error porcentual: e% = ea(100)x:
Incertidumbre
Resorte 1 Ln = 7.2 cm
xmin = 0,07m
xmax = 0,09m
xo = 0,09m+0,07 m2=0,08 m
xf = 0,09m-0,07 m2=0,01 m
|(0,08m± 0,01m)

Resorte 2 Ln = 8 cm
xmin = 0,09m
xmax = 0,11m
xo = 0,11m+0,09 m2=0,1 m
xf = 0,11m-0,09 m2=0,01 m
|(0,1m ± 0,01m)

Resorte 1 Ln = 4.5 cm
xmin = 0,12m
xmax = 0,21m
xo = 0,21m+0,12 m2=0,165 m
xf = 0,21m-0,12 m2=0,045 m |(0,165m ± 0,045m)

Resorte 4 Ln = 4 cm
xmin = 0,09m
xmax = 0,16m
xo = 0,16m+0,09 m2=0,125 m
xf = 0,16m-0,09 m2=0,035 m
|(0,125m ± 0,035m)Resorte 1 / Ln = 7,2 cm |
Masa (Kg) | Deformación (m) |
0.36 kg | 0,07m |
0.56 kg | 0.08 m |
0.76 kg | 0,09 m |

Resorte 2 / Ln = 8 cm |
Masa (Kg) | Deformación (m) |
0.36 kg | 0,09 m |
0.56 kg | 0,1 m |
0.76 kg | 0,11 m |

Resorte 3 / Ln = 4,5 cm |
Masa (Kg) | Deformación (m) |
0.11 kg | 0,12 m |
0.16 kg | 0,17 m |
0.21 kg | 0,21 m |Resorte 4 / Ln = 4 cm |
Masa (Kg) | Deformación (m) |
0.11 kg | 0,09 m |
0.16 kg | 0,125 m |
0.18 kg | 0,16 m |

Preguntas:
1. Con base en los datos obtenidos determine como es la relación de proporcionalidad fuerza Vs deformación.

• Se aplicara la ley de Hooke para hallar la fuerza que ejerció el peso sobre el resorte.

F = k * x
Tabla n° 1.1

Tabla n° 1.2

Tablan° 1.3

Tabla n°1.4


2. Con base en los datos obtenidos determine como es la relación de proporcionalidad fuerza Vs masa.

• Para hacer la relación fuerza Vs masa, ya que la gravedad y la fuerza del resorte son las únicas presentes (en este caso): W = F

• En este caso la fuerza tendrá una proporcionalidad donde la fuerza es igual a masa por gravedad: W = m *g

Los resultadosobtenidos se encuentran en la tabla n°1.5.

Tabla n°1.5
Resorte n° 1 |
M (kg) | F (N) |
0,36 kg | 3,5 N |
0,56kg | 5,6 N |
0,76 kg | 7,6 N |
Resorte n° 2 |
M (kg) | F (N) |
0,36 kg | 3,6 N |
0,56 kg | 5,6 N |
0,76 kg | 7,6 N |
Resorte n° 3 |
M (kg) | F (N) |
0,11 kg | 1,1 N |
0,16 kg | 1,6 N |
0,21 kg | 2,1 N |
Resorte n° 4 |
M (kg) | F (N) |
0,11 kg | 1,1 N |0,16 kg | 1,6 N |
0,18 kg | 1,8 N |

Análisis de datos: Es pura coicidencia que los resultados del resorte 1 y resorte 2, sean iguales y posean Ln diferentes, usan la misma fuerza (F = W), para realizar cierta determinada deformación (interesante).

3. Construya una gráfica de fuerza restauradora contra deformación.

Análisis: Las graficas muestran que al ejercer una mayor fuerza ladeformación del resorte es mayor, y en caso de presentar alguna irregularidad esto indicaría que los datos están mal o el cálculo está mal realizado.

Segundo montaje: Resorte en serie y paralelo
Se mantuvo la misma estructura de la práctica anterior disponiendo ahora de dos a tres resortes.



• Se obtuvieron los siguientes datos:


2 resortes / Ln cada uno = 6,5cm...