Momentum

PROCEDIMIENTO
1. Cuelgue el resorte en la barra horizontal
2. Mida la longitud del resorte sin pesas, a este valor llámelo la, su valor y su incertidumbre anótelos en el encabezamiento de la tabla 1.
3. Pese el porta pesas y cuélguelo del resorte.
4. Coloque pesas sobre el porta pesas, mida la longitud total del resorte (l), Anote el valor de l y el valor de la fuerza f, (peso delporta pesas más pesas) en la tabla 1. Las incertidumbres absolutas anótelas en el encabezamiento de la segunda tabla.
5. Cambie el valor de la fuerza, mida la longitud total del resorte y complete la tabla 1.

2. La= 6 cm, 0,06 m
3. m porta pesas= 8 g, 0,008 Kg

TABLA 1
La= 0.06 m
Las incertidumbres absolutas son:
Δla= 0.05 m
Δm= 1 g*9.8 m/s2 = 9.8 x 10 Exp -3 N
Δf= 9.8 x 10 Exp-3 N
Δl= 0.05 m
MASA (Kg) | FUERZA (N) | LONGITUD (m) |
0,015 | 0,147 | 6,3 |
0,02 | 0,196 | 7,9 |
0,025 | 0,245 | 8,5 |
0,05 | 0,4 | 14 |
0,1 | 0,98 | 28 |

Determinando constante K:
F= Kx
0,4N= K (0,14m)
0,4N/ 0,14 m = K
2,8 =K

Determinando incertidumbre de K:
F= Kx - 2 ΔK = ΔK+ΔK
|ΔK/Δf| Δf + |ΔK/Δx| Δx
ΔK= 1/k Δf + f/ K2 Δx

ΔK= |1/ 0,085 m| * 9,8 x 10 EXP -3 +0,245N / (0,085)2
ΔK= (0,11) + (16,95N/m* m2)
ΔK= 17, 65

RELACIÓN ENTRE EL PERIODO DE OSCILACIÓN Y LA MASA
1. Coloque el resorte sobre el soporte, de manera que pueda oscilar libremente al colocarle alguna masa
2. Coloquele al resorte una masa m, de 50 g, desplácela verticalmente hacia abajo, una pequeña distancia y suéltela, cuidado de que notome movimiento lateral. Con el conometro observe el tiempo de 20 vibraciónes completas y determine el periodo de oscilación T. Los valores de T y m anótelos en la tabla 2 y sus correspondientes incertidumbres absolutas.
3. Cambie el valor de la fuerza m, determine T y complete la tabla 2.

Δm= 1 g
La incertidumbre del periodo T, depende del tiempo de respuesta del observado, aprox 0,7 s.TABLA 2
TIEMPO s | CICLOS | PERIODO T s | MASA Kg |
8,11 | 20 | 0,4 | 0,015 |
9,7 | 20 | 0,48 | 0,02 |
12,26 | 20 | 0,61 | 0,03 |
15 | 20 | 0,75 | 0,05 |
19,8 | 20 | 0,99 | 0,1 |

ANALISIS

1. Con los datos de la tabla 1, haga la gráfica f vs l. Encuentre la constante K del resorte y su incertidumbre relativa

F= Kx
0,4N= K (0,14m)
0,4N/0,14 m = K
2,8 =K
F= Kx - 2 ΔK = ΔK+ΔK
|ΔK/Δf| Δf + |ΔK/Δx| Δx
ΔK= 1/k Δf + f/ K2 Δx

ΔK= |1/ 0,085 m| * 9,8 x 10 EXP -3 + 0,245N / (0,085)2
ΔK= (0,11) + (16,95N/m* m2)
ΔK= 17, 65

K= 2,8 ΔK= 17,65

Eje x, Fuerza N
Eje Y, Longitud m

2. La grafica muestra que la línea corta el eje l en un punto lo. ¿Cuánto es el valor de lo?

Lalínea debe cortar en la, es decir cuando no se aplica una fuerza en el extremo del resorte éste no sufre una deformación, por lo que no tiene sentido que corte la línea en (0,0), ya que en el estado de equilibrio del resorte ya existe una longitud,
Así que corta la línea en el punto (0, 0,06)

Por lo que el valor de l0 = la = 6 cm, 0,06 m

3. Compare Lo y La.
l0 y la tienen el mismo valor,hacen referencia al estado sin alterar del resorte

.
4. Con los datos de la tabla 2 haga la gráfica T vs m. ¿Qué relación sugiere entre T y m?


La gráfica evidencia el crecimiento exponencial del periodo al aumentar la masa.


5. Linealice la tabla utilizando una potencia n
TABLA 3
T | Potencia n= 3 |
0,78 | 0,02 |
0,8 | 0,03 |
0,9 | 0,05 |
0,99 | 0,1 |

6.Haga la gráfica de la tabla 3




Hallar la pendiente p, con sus unidades e incertidumbre.

Y2-Y1 / X2-X1 = P
0,99- 0,9 / 0,1-0,05 = p
0,85 = P

La incertidumbre corresponde a la incertidumbre del periodo T y la masa m,
Como se dijo antes la incertidumbre del periodo haciendo un cálculo aproximado es de 0,7 s y la incertidumbre de la masa corresponde a 1 g, que es lo...