Trabajo Fisica 120
Páginas: 7 (1599 palabras)
Publicado: 13 de junio de 2012
“Movimiento armónico simple y Ley de Hooke”
Alexis Naranjo S. / 201011564-K / patoalexis_4@hotmail.com / 302-A
Ricardo López A. / 201004520-K / Ricardo.ignacio@live.cl / 302-A
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Resultados
Para la realización de la experiencia, fue de necesario de un dinamómetro, el cualpermitirá percibir la masa aparente, un tarro de metal, de 37[g] de masa, el tarro es colgado mediante un hilo, al cual se le introduce una masa1 de 150[g] y un pie de metro para medir la diferencia de altura. El tarro es introducido en un recipiente precipitado con un volumen de 600[cm3] de agua. Posteriormente se procede a analizar el montaje, preocupándose de los detalles para que las mediciones seanlo más precisas posibles. Se procede a realizar 14 mediciones para poder obtener una mejor resolución de los datos, estas mediciones fueron la altura, el volumen desplazado y la masa aparente las cuales fueron colocadas en la tabla1 (véase apéndice 1). A partir de los datos entregados por la tabla1, es posible obtener el grafico de masa aparente en función del volumen desplazado (Grafico 1).Grafico 1: Relación entre la masa aparente y la variación de volumen del sistema.
A partir del Grafico1 es posible obtener la densidad y masa experimental, 1,0326[g/cm3] y 209,29[g], respectivamente.
Además es posible obtener la ecuación empírica, a partir de la cual se pueden calcular los errores porcentuales de la densidad experimental, la
masa experimental y el coeficiente decorrelación:
El error porcentual de la densidad experimental es 3,1570%, que corresponde al compararlo con el valor teórico de la densidad del agua que corresponde aproximadamente a 1[gcm3] en un ambiente a 4°C.
El error porcentual de la masa experimental (llámese a esta el tarro de metal mas la masa1) es 11,9187%, comparándolo con el valor previamente medido, cuya magnitud es de 187.5[g].
El errorporcentual del coeficiente de correlación es de un 2,0720%
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Discusión y análisis
En esta experiencia, se analizara el principio de Arquímedes, el cual asevera lo siguiente: “Cualquier cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido es empujado hacia arriba por una fuerza que es igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo”. A partirde esta, definición es posible obtener la siguiente igualdad:
E=Mg
Donde E será el empuje que realiza el fluido sobre el cuerpo, m corresponde a la masa de agua desplazada por el cuerpo y g la aceleración de gravedad. A partir de esta igualdad es posible desglosar su variable masa m. Es sabido que todo cuerpo posee un volumen y densidad el cual es expresado en la siguiente ecuación:
ρ=M/VA partir de esta ecuación es posible poder expresar la masa m de la siguiente manera:
M=V ρ
Al ser capaces de expresar la masa del agua desplazada en función de su densidad y volumen es posible obtener la siguiente ecuación en base a la ecuación 1 y 2:
E= ρVg
Donde V es el volumen desplzado por el cuerpo y ρ es la densidad del fluido.
Para empezar a analizar este fenómeno o principio, sepresenta un diagrama de cuerpo libre, con el objeto de analizar las fuerzas presentes en el cuerpo:
Esquema 1: DLC del vaso mas pesos, parcialmente sumergido.
encontrando la siguiente sumatoria de fuerzas:
F=T+E-Mg=0
La fuerza tensión T corresponde a la fuerza que ejerce el dinamómetro sobre el vaso, y es así como es capaz el vaso de sumergirse parcialmente dentro del agua. Si setoma el hecho de que el dinamómetro mide la masa a partir del peso del objeto, el cual corresponde a Mg, en este caso existe otra fuerza que actúa en forma contraria al peso, por lo que en realidad el dinamómetro no mide la masa real del objeto, sino que mide la masa aparente, que va disminuyendo a medida que el vaso se sumerge cada vez más. Por lo que se llega a la siguiente igualdad:
T=Mapg...
Alexis Naranjo S. / 201011564-K / patoalexis_4@hotmail.com / 302-A
Ricardo López A. / 201004520-K / Ricardo.ignacio@live.cl / 302-A
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Resultados
Para la realización de la experiencia, fue de necesario de un dinamómetro, el cualpermitirá percibir la masa aparente, un tarro de metal, de 37[g] de masa, el tarro es colgado mediante un hilo, al cual se le introduce una masa1 de 150[g] y un pie de metro para medir la diferencia de altura. El tarro es introducido en un recipiente precipitado con un volumen de 600[cm3] de agua. Posteriormente se procede a analizar el montaje, preocupándose de los detalles para que las mediciones seanlo más precisas posibles. Se procede a realizar 14 mediciones para poder obtener una mejor resolución de los datos, estas mediciones fueron la altura, el volumen desplazado y la masa aparente las cuales fueron colocadas en la tabla1 (véase apéndice 1). A partir de los datos entregados por la tabla1, es posible obtener el grafico de masa aparente en función del volumen desplazado (Grafico 1).Grafico 1: Relación entre la masa aparente y la variación de volumen del sistema.
A partir del Grafico1 es posible obtener la densidad y masa experimental, 1,0326[g/cm3] y 209,29[g], respectivamente.
Además es posible obtener la ecuación empírica, a partir de la cual se pueden calcular los errores porcentuales de la densidad experimental, la
masa experimental y el coeficiente decorrelación:
El error porcentual de la densidad experimental es 3,1570%, que corresponde al compararlo con el valor teórico de la densidad del agua que corresponde aproximadamente a 1[gcm3] en un ambiente a 4°C.
El error porcentual de la masa experimental (llámese a esta el tarro de metal mas la masa1) es 11,9187%, comparándolo con el valor previamente medido, cuya magnitud es de 187.5[g].
El errorporcentual del coeficiente de correlación es de un 2,0720%
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Discusión y análisis
En esta experiencia, se analizara el principio de Arquímedes, el cual asevera lo siguiente: “Cualquier cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido es empujado hacia arriba por una fuerza que es igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo”. A partirde esta, definición es posible obtener la siguiente igualdad:
E=Mg
Donde E será el empuje que realiza el fluido sobre el cuerpo, m corresponde a la masa de agua desplazada por el cuerpo y g la aceleración de gravedad. A partir de esta igualdad es posible desglosar su variable masa m. Es sabido que todo cuerpo posee un volumen y densidad el cual es expresado en la siguiente ecuación:
ρ=M/VA partir de esta ecuación es posible poder expresar la masa m de la siguiente manera:
M=V ρ
Al ser capaces de expresar la masa del agua desplazada en función de su densidad y volumen es posible obtener la siguiente ecuación en base a la ecuación 1 y 2:
E= ρVg
Donde V es el volumen desplzado por el cuerpo y ρ es la densidad del fluido.
Para empezar a analizar este fenómeno o principio, sepresenta un diagrama de cuerpo libre, con el objeto de analizar las fuerzas presentes en el cuerpo:
Esquema 1: DLC del vaso mas pesos, parcialmente sumergido.
encontrando la siguiente sumatoria de fuerzas:
F=T+E-Mg=0
La fuerza tensión T corresponde a la fuerza que ejerce el dinamómetro sobre el vaso, y es así como es capaz el vaso de sumergirse parcialmente dentro del agua. Si setoma el hecho de que el dinamómetro mide la masa a partir del peso del objeto, el cual corresponde a Mg, en este caso existe otra fuerza que actúa en forma contraria al peso, por lo que en realidad el dinamómetro no mide la masa real del objeto, sino que mide la masa aparente, que va disminuyendo a medida que el vaso se sumerge cada vez más. Por lo que se llega a la siguiente igualdad:
T=Mapg...
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