Quimica 2

trabajo.
OBJETIVOS.
General:
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Proponer un modelo experimental de cómo varia la tensión en un hilo que sostiene una regla uniforme de un extremo y pivoteada en el otro extremo, cuando un objeto de masa x cambia su posición.
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Demostrar que este modelo, esté de acuerdo con un modelo teórico.
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Predecir en base a su masa experimental la tensión en el alambre a sabiendas de conocer un datoarbitrario.
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Que el estudiante comprenda el concepto de equilibrio en los cuerpos rígidos.
Específicos:
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Tabular una serie de datos obtenidos de manera experimental para luego compararlos con una ecuación teórica expuesta.
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Predecir una tensión medida de manera arbitraria por medio de una ecuación empírica.
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Respetar los lineamientos para realizar un reporte científico valido, claro yconciso.
HIPÓTESIS.
Si actúan fuerzas en diferentes puntos de un cuerpo extendido, y este se encuentra en equilibrio, entonces no debe tener tendencia a girar, por lo que la suma de los momentos de torsión alrededor de cualquier punto debe ser cero.
MARCO TEÓRICO.
Se dice que un cuerpo rígido, como puede ser una silla, un puente, o un edificio, está en equilibrio si, visto desde un marco dereferencia inercial, tanto el ímpetu angular L como el ímpetu lineal P del cuerpo rígido son constantes. De igual forma se puede decir que si la aceleración lineal de su centro de masa como la aceleración angular con respecto a cualquier eje fijo son cero, este esta en equilibrio.
Esto no quiere decir que el cuerpo este en reposo, esto quiere decir que P y L no tienen necesariamente el valorconstante de cero. Si estas son cero, esto quiere decir que la velocidad del centro de masa y la velocidad angular son cero, entonces estamos ante una situación de equilibrio estático.
Lo anterior se puede resumir en dos condiciones:
Primera condición dequibrio: Σ0 Σ0 Σ0 Σ0 donde la sumatoria incluye solo fuerzas externas.
eli
Segunda Σ0 alrededor de cualquier punto.
condición de equilibrio:DISEÑO EXPERIMENTAL.
Materiales:
Sistema armado que consta de:
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1 trípode en forma de V.
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1 varilla de 0.75m.
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2 varillas de 0.25m.
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3 mordazas universales.
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1 pinza universal.
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1 dinamómetro de 10N.
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1 Regla métrica experimental de masa m.
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1 polea sin presa.
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1 masa M de 0.5kg con gancho.
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Hilo de cáñamo.
Magnitudes físicas a medir:
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Distancia “x” de masa que cuelgarespecto al punto de pivote.
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La tensión del hilo medida por el dinamómetro.
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El ángulo que forma el hilo con la viga horizontal.
-
Longitud de la regla medida desde el pivote.
Procedimiento:
1.
Nivelar el sistema.
2.
Colocar el dinamómetro en cero.
3.
Medir el ángulo entre el hilo y la regla.
4.
Medir las masas M y m.
5.
Introducir la masa en el primer orificio de la regla.6.
Nivelar nuevamente.
7.
Observar el desplazamiento del dinamómetro.
8.
Tomar la medida el dinamómetro.
9.
Repetir los pasos del 1 al 8 con los restantes agujeros de la regla.
10.
Tomar una media arbitraria siguiendo los pasos del 1 al 7.
11.
Tabular los datos obtenidos en una tabla “tensión – posición”.
12.
Elaborar un grafico tensión versus posición.
13.
Proponer un modelomatemático.
14.
Elaborar una ecuación empírica para la tensión.
15.
Comparar resultados de la ecuación teórica y la ecuación empírica.
RESULTADOS.
Medidas:
M = masa del cilindro; m = masa de la regla; L = longitud de la regla
θ = 56º
M = 0.5 kg
m = 0.0374kg
L = 0.48m
Δx = 0.01m
ΔT = 0.1 N
Tabla 1. Posición de la masa que cuelga y tensión en la cuerda
T (N)
X (m)
1
0.9
0.06
2
1.5
0.113
2.2
0.16
4
2.6
0.21
5
3.3
0.26
6
4.3
0.31
7
5
0.41
Grafico 1. Tensión T versus distancia “x”.
0.06, 0.90.11, 1.50.16, 2.20.21, 2.60.26, 3.30.31, 4.30.41, 5y = 12.148x + 0.1908012345600.10.20.30.40.5Tensión (
N)Posición (m)
Propuesta de un modelo matemático:
12.140.1908
Calculo de ecuación empírica:
Recta 1:
Sean (x1 , T1) y (x2 , T2) dos puntos cualesquiera.
y
.....