Medida del modulo de elasticidad

1.- INTRODUCCIÓN:
En esta experiencia se va a medir el módulo de elasticidad (módulo de young) de un hilo metálico de sección circular sujeto a tensión por efecto de las pesas que se cuelgan, en uno de los extremos.
2.- OBJETIVO GENERAL:
Determinar el Módulo de Elasticidad (módulo de Young) de un hilo metálico.
2.1.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Determinar la relación entre ladeformación de un alambre en función del esfuerzo.
Medir el módulo de Young de un alambre de acero.
3.- EQUIPO Y MATERIAL:
* Pared de demostración
* Alambres de diferente material
* Pesas
* Vernier
* Flexómetro
* Tornillo micrométrico
4,- MONTAJE DEL EQUIPO:

5.- PROCEDIMIENTO:
Montar el equipo de acuerdo con la figura 5.1. nivelarlo. Prestar especial atencióna que el alambre esté totalmente vertical.
Colocar un peso, por ej. De 1 kg. El alambre debe estar totalmente recto y admitir una carga suficiente para tenerlo tenso, de modo que cualquier carga adicional ocasione un alargamiento y no se limite a enderezarlo. Ponga en cero la indicación de vernier digital.
Coloque un peso de 0,25 kg, 0,5 kg, ó 1 kg; de acuerdo con el material delalambre utilizado; y anote la medida del vernier. Si este obedece sólo al estiramiento del alambre tenso, al retirar la carga el vernier debe volver a indicar la lectura anterior.
Variar regularmente las cargas de forma creciente y medir las elongaciones con el vernier (por ej., para el alambre de acero utilice 0,5-1,0-1,5……4,5 kg).
Repetir el experimento para cargas decrecientes (por ej.4,5-4,0-3,5………0,5 kg).
Anotar en una tabla los datos de las cargas y los alargamientos para cargas crecientes u decrecientes. Si existen algunas diferencias en los alargamientos, anotar en otra columna los valores medios de los mismos.
Medir el diámetro del alambre en unos cuatro puntos usando un tornillo micormétrico y tomar el valor medio.
Medir la longitud del alambre con unflexómetro.

6.- TABULACIÓN DE DATOS, RESULTADOS EXPERIMENTALES Y ANALÍTICOS:
MÓDULO DE YOUNG – ACERO |
LO = 0,788 m |
D = 8,40*10-4 m |
Nº | m (kg) | ∆L (m) | ∆L/Lo | F/S (N/m2) | Y1-Teorico (N/m2) | Y2-Fórmula (N/m2) | Y3-gráfico (N/m2) | e1-2 (%) | e2-3 (%) |
1 | 0,5 | 0,95*10-4 | 1,20*10-4 |10,03 | 1,96*1011 | 101761,9 | 127596,4 | 99,99 | 25,39 |
2 | 1,0 | 1,90*10-4 | 2,41*10-4 | 20,05 | | | | | |
3 | 1,5 | 2,60*10-4 | 3,30*10-4 | 30,08 | | | | | |
4 | 2,0 | 3,15*10-4 | 4,00*10-4 | 40,11 | | | | | |
5 | 2,5 | 3,80*10-4 | 4,82*10-4 | 50,13 | | | | | |
6 | 3,0 | 4,45*10-4 | 5,65*10-4 | 60,16 | | | || |
7 | 3,5 | 4,70*10-4 | 5,96*10-4 | 70,19 | | | | | |
8 | 4,0 | 5,60*10-4 | 7,11*10-4 | 80,21 | | | | | |
9 | 4,5 | 6,10*10-4 | 7,74*10-4 | 90,24 | | | | | |
7.1.- CÁLCULOS:
CÁLCULO DE ∆L/L0



CÁLCULO DE F (m/seg2)CÁLCULO DE S (m2)
S= π4D2 S= π4*0782 S= 0,488
CÁLCULO DE F/S (N/m2)
FS1= 4,8930,488=10,027 FS4= 19,5720,488=40,107 FS7= 34,2510,488=70,186
FS2= 9,7860,488=20,053 FS5=24,4650,488=50,133 FS8= 39,1440,488=80,213
FS3= 14,6790,488=30,080 FS6= 29,3580,488=60,160 FS9= 44,0370,488=90,240
CÁLCULO DE Yfórmula (N/m2)
Y1= 10,0271,20*10-4=83583,33 Y4= 40,1074,00*10-4=100275,00 Y7= 70,1865,96*10-4=117768,46
Y2= 20,0532,41*10-4=83195,02 Y5=...