informe de laboratorio nº 2

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CICLO: 2010-II ÁREA: FÍSICA 1 DOCENTE: MAG. OPTACIANO L. VÁSQUEZ GARCÍA TEMA: INFORME DE LABORATORIO Nº ii EDUCANDO: MORE VILLEGAS GUSTAVO MORE

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CICLO: 2010-II

ÁREA: FÍSICA 1

DOCENTE: MAG. OPTACIANO L. VÁSQUEZ

GARCÍA

TEMA: INFORME DE LABORATORIO Nº ii

EDUCANDO: MORE VILLEGAS GUSTAVO MORE

CÓDIGO: 092.0904.324

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4 de enero de 2011 INFORME DE LABORATORIO Nº2 / FUERZAS - ESTÁTICA.

INTRODUCCIÓN:

Cuando ponemos en práctica las leyes físicas nos damos cuenta que solo se cumplen en

teoría y utilizando materiales ideales, y que no se cumple en la experimentación, debido a

diversos factores, como errores que se cometen a lo largo de la experimentacion. pero el

resultado se acerca a los de las leyes físicas.

En esta práctica analizaremos las leyes de hook, la primera y segunda condición de

equilibrio demostrando que no se cumple con total exactitud en los experimentos, debido

a varios factores como errores en los cálculos de las magnitudes, etc.

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TITULO:

PRACTICA DE LABORATORIO Nº2

“FUERZAS-ESTATICA”

1. OBJETIVOS:

1.1 Verificar experimentalmente la ley de Hooke.

1.2 Representar gráficamente los esfuerzos aplicados a un resorte en función de las

deformaciones.

1.3 Verificar la primera condición de equilibrio.

1.4 Verificar la igualdad de momentos en un punto en un cuerpo en equilibrio.

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2. MATERIALES A UTILIZAR:

2.1. Tres resortes helicoidales.

2.2. Un soporte universal con dos varillas de hierro y una nuez.

2.3. Una regla graduada en milímetros.

2.4. Un juego de pesas con porta pesas.

2.5. Una argolla.

2.6. Un soporte de madera.

2.7. Dos prensas.

2.8. Una barra metálica con orificios.

3. MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL :

3.1. Ley de Hooke

Consideremos un resorte hecho de alambre de sección circular enrollado en forma

de hélice cilíndrica fijo por uno de sus extremos y el otro libre, tal como se muestra

en la Fig. 1: Al aplicar al extremo libre una fuerza externa como por ejemplo

colocando una pesa m, el resorte experimentará una deformación Δx. Se

demuestra que la fuerza aplicada es directamente proporcional al desplazamiento

o al cambio de longitud de resorte. Es decir, en forma de ecuación se escribe:

F = k Δx = k(x - xo)…..(1)

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Δx

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Donde k, es una constante de proporcionalidad comúnmente llamada “constante

elástica o de fuerza”. Mientras mayor sea, más rígido o fuerte será el resorte. Las

unidades de k en el sistema internacional es el Newton por Metro (N/m).

La relación mostrada en la ecuación (1) se mantiene sólo para resortes ideales. Los

resortes verdaderos se aproximan a esta relación lineal entre fuerza y

deformación, siempre que no se sobrepase el límite elástico, límite a partir de cual

el resorte se deformará permanentemente.

Por otro lado debe observarse que el resorte ejerce una fuerza igual y opuesta a Fe

= -k Δx, cuando su longitud cambia de magnitud Δx. El signo menos indica que la

fuerza del resorte está en la dirección opuesta al desplazamiento si el resorte se

estira o comprime. Esta ecuación es una forma de lo que se conoce como “LEY DE

HOOKE”.

Fig. 1 Resorte sometido a carga externa.

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3.2. Equilibrio Estático de un cuerpo rígido:

Si un objeto está estacionado y permanece estacionado, se dice que se encuentra en

equilibrio estático. La determinación de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo

estático tiene múltiples aplicaciones de interés, sobre todo en ingeniería.

Ha sido establecido plenamente que la condición necesaria para el equilibrio es que la

fuerza neta sobre un objeto sea cero. Si el objeto se trata de una partícula, ésta es la

única que se debe cumplir para asegurar que la partícula está en equilibrio. Esto es si

la fuerza neta sobre la partícula es cero; ésta permanecerá en reposo (si inicialmente

se encontraba en reposo) o se moverá en línea recta con velocidad constante (si

originalmente estaba en movimiento).

La situación con objetos reales es un poco más compleja ya que los objetos no se

pueden tratar como partículas. Para que un objeto se encuentre en equilibrio estático,

la fuerza neta sobre él debe ser cero, y el objeto no debe tener una tendencia a girar.

Esta segunda condición de equilibrio requiere que el momento de una fuerza neta

alrededor de cualquier origen sea cero. En lenguaje matemático, lo expresado

anteriormente se escribe:

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…(2)

…(3)

∑ F¿

=0

∑M¿

=0

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m

LfLo

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4. METODOLOGÍA, ANOTACIÓN DE DATOS Y ESQUEMAS:

4.1. Para verificar experimentalmente la ley de Hooke.

a. Utilizando los resortes helicoidales realizamos el montaje del equipo como

se muestra a continuación, el resorte fue ajustado firmemente del anillo de

su extremo.

Fig. 2. Instalación del equipo parar verificar la ley de Hooke y calcular la constante

elástica k.

b. Con la regla mida tres veces la longitud del resorte sin canga externa,

llamando a esta longitud Lo.

c. En el extremo libre del resorte cuelgue el porta pesas

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d. Coloque una pesa m1 en el porta pesa, el resorte se estirada y espere que

se alcance su equilibrio estático. Con la regla mida la longitud del resorte,

L1. La diferencia de L1 – L0 = Δx, es el alargamiento producido por el peso

m1.Registre sus valores en la tabla I.

e. Agréguese a la porta pesas sucesivamente, sin quitar los anteriores, pesas

m2, m3, etc., y calcule los alargamientos producidos en todos los casos con

respecto a Lo. Registre sus valores en tabla I.

f. A efectos de reducir errores, es conveniente efectuar, en la escala lecturas

ascendentes (para cargas agregadas) y descendentes (quitando

sucesivamente cargas). Para cada valor de peso agregado, se tomará como

lectura x el promedio de las lecturas ascendentes correspondientes a un

mismo peso.

g. Repita los pasos de a. hasta f. con los otros resortes. Registre los valores en

la tabla I.

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Tabla I. Datos y cálculos para verificar la Ley de Hooke.

RESORTE I Longitud Inicial (cm.) RESORTE II Longitud Inicial (cm.)

Lo = 6.8 Lo = 7.2

Nº- Masa

(gr.)

Longitud Final Lf (cm.) Nº- Masa

(gr.)

Longitud Final Lf (cm)

Carga

Ascendente

Carga

Descendente

Carga

Ascendente

Carga

Descendente

1 55 8.3 17.5 1 15 8.2 21.4

2 75 8.6 15.4 2 25 9.3 19.1

3 105 9.3 13.1 3 35 10.3 16.7

4 155 11.2 11.9 4 55 12.6 14.6

5 175 11.9 11.2 5 75 14.6 12.6

6 205 13.1 9.3 6 95 16.7 10.3

7 255 15.4 8.6 7 115 19.1 9.3

8 305 17.5 8.3 8 135 21.4 8.2

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RESORTE III Longitud Inicial (cm)

Lo = 7.85

Nº- Masa

(gr.)

Longitud Final Lf (cm)

Carga Ascendente Carga Descendente

1 35 8.05 14.40

2 85 8.60 13.30

3 105 9.25 12.25

4 145 10.50 11.30

5 170 11.30 10.50

6 210 12.25 9.25

7 225 13.30 8.60

8 255 14.40 8.05

4.2. Para verificar la primera condición de equilibrio

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X

Y

K1

K3

K2

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a. Con la regla meda tres veces, la longitud propia (sin estirar ni comprimir de cada

resorte). Registre los valores en la tabla II.

b. Fije uno de los extremos de cada resorte a la argolla y el otro extremo a la basa del

soporte, tal como se muestra en la Fig. 3. los marcamos con una cinta adhesiva

para identificarlos.

Fig. 3. Estalación de los resortes para verificar la primera

Condición de equilibrio

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c. Al realizar el paso “b” los resortes se deben estirar. Mida con la regla la longitud

final del resorte y a partir de ella determine la deformación Δx = Lf – Lo. Con el valor

de Δx y el valor de k obtenido en el procedimiento (4.1.). Determine la fuerza en el

resorte.

d. En una hoja de papel milimetrado colocada debajo de los resortes, trace un

sistema de referencia OXY y en él grafique las direcciones de las fuerzas.

e. Proceda a verificar la valides de las condiciones de equilibrio.

RESORTE Longitud inicial del resorte Longitud final del resorte

Lo (cm) Lf (cm)

1 2 3 1 2 3

R1 6.50 6.45 6.55 14.30 14.35 14.30

R2 6.25 6.30 6.25 30.20 30.10 30.30

R3 6.40 6.45 6.40 13.65 13.70 13.75

4.3. Para verificar la segunda condición de equilibrio.

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a. Fije el soporte de madera en la mesa y asegúrelo mediante una prensa.

b. Suspenda la varilla en la cuchilla y por su orificio central (centro de gravedad), tal

como se muestra la Fig. 4.

c.

Fig.4 Barra suspendida en un punto.

c. Utilizando ganchos, cuelgue de la palanca, a izquierda y a derecha del eje,

porta pesas y pesas hasta que la barra quede en equilibrio, en posición

horizontal.

d. Con la regla mida las distancias de las cargas al eje de rotación. Registre su

lectura en la tabla III.

e. Con la balanza mida la masa total de la pesas m1, m2, m3, m4 conjuntamente

con los ganchos. Registre sus lecturas en la tabla III.

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Tabla III. Datos para verificar la segunda condición de equilibrio.

Masa de

la barra (g)m1 (g) m2 (g) m3 (g)

1950 50 50 100

Longitud OA (cm) OB (cm) OC (cm) OD (cm) CE (cm)

1 37.2 49.1 55.2 44.0 110.1

2 37.1 49.0 55.1 44.1 110.2

3 37.3 49.2 55 44.2 110

5. CUESTIONARIO:

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5.1. Verificación de la ley de Hooke

a. En papel milimetrado trace una gráfica fuerza vs. Desplazamiento, para cada uno

de los resortes R1, R2 Y R3 y a partir de ella determine la constante elástica de los

resortes. Utilice mínimos cuadrados.

Datos para el cálculo del primer resorte

RESORTE I Longitud Inicial (cm)

Lo = 6.8

-

Masa

(gr.)

Longitud Final Lf (cm)

Carga

Ascendente

Carga

Descendente

1 55 8.3 17.5

2 75 8.6 15.4

3 105 9.3 13.1

4 155 11.2 11.9

5 175 11.9 11.2

6 205 13.1 9.3

7 25 15.4 8.6

8 305 17.5 8.3

a) Δx i(Desplazamiento)

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Δx1=8 .30−6 .80=1.50cm=0 .015m

Δx2=8 .60−6 .80=1.80 cm=0 .018m

Δx 3=9.30−6 .80=2 .50cm=0.025m

Δx4=11.20−6 .80=4 .40 cm=0 .044m

Δx5=11.90−6 .80=5 .10cm=0 .051m

Δx6=13.10−6 .80=6 .30cm=0 .063m

Δx7=15 .40−6 .80=8 .60cm=0 .086m

Δx8=17 .50−6 .80=10 .70cm=0 .107m

⇒∑ Δxi=0 .409m

w i(Pesos )

w1=55 gx 9.8m / s2=0 .055kgx 9.8m /s2=0 .539N

w2=75gx 9 .8m / s2=0 .075kgx 9.8m /s2=0 .735N

w3=105gx 9 .8m / s2=0 .105kgx 9.8m /s2=1.029N

w4=155 gx 9.8m /s2=0 .155 kgx 9 .8m /s2=1 .519N

w5=175gx 9 .8m / s2=0 .175kgx 9.8m /s2=1.715N

w6=205gx 9 .8m /s2=0 .205kgx 9 .8m / s2=2 .009N

w7=255gx 9 .8m /s2=0 .255kgx 9 .8m / s2=2 .499N

w8=305gx 9 .8m /s2=0 .305kgx 9.8m /s2=2.989N

⇒∑ wi=13 .034 N

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Recta De Mínimos Cuadrados

Fe=a+k i Δx i

k 1=n∑ Δxiwi−∑ Δxi∑ wi

n∑ Δxi2−(∑ Δxi )

2

Donde:

n = 8 (número de medidas)

∑ Δxiw i= 0862645N .m

∑ Δxi= 0 .409m

∑ wi = 13 .034N

(∑ Δxi )2

= 0 .167281m2

∑ Δxi2= 0 .028525m

2

k 1=8(0 .862645 )−(0 .409 )(13.034 )

8(0 .028525)−0 .167281N /m

k 1=25 .776096N /m

a=∑ Δx

i2∑ wi−∑ Δxi∑ Δxiw i

n∑ Δxi2−(∑ Δxi )

2

Donde:

n = 8 (número de medidas)

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∑ Δxiw i= 0 .862645N .m

∑ Δxi= 0 .409m

∑ wi = 13 .034N

(∑ Δxi )2

= 0 .167281m2

∑ Δxi2= 0 .028525m

2

a=(0 .028525)(13 .034 )−( 0.409 )(0 .862645)

8(0 .028525)−0 .167281N

a=0 .31139710N

1) Datos para el cálculo del segundo resorte

RESORTE II Longitud Inicial (cm)

Lo = 7.2

N

º-

Masa

(gr.)

Longitud Final Lf (cm)

Carga

Ascenden

te

Carga

Descenden

te

1 15 8.2 21.4

2 25 9.3 19.1

3 35 10.3 16.7

4 55 12.6 14.6

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5 75 14.6 12.6

6 95 16.7 10.3

7 115 19.1 9.3

8 135 21.4 8.2

a) Δx i(Desplazamiento)

Δx 1=8 .20−7 .20=1.0cm=0 .010m

Δx2=9.30−7 .20=2.10cm=0 .021m

Δx3=10 .30−7 .20=3.10cm=0 .031m

Δx4=12 .60−7 .20=5 .40cm=0 .054m

Δx5=14 .60−7 .20=7 .40cm=0.074m

Δx6=16.70−7 .20=9 .50 cm=0 .095m

Δx7=19 .10−7 .20=11.90 cm=0 .119m

Δx8=21.40−7 .20=14 .20cm=0 .142m

⇒∑ Δxi=0 .546m

b) w i(Pesos )

w1=15 gx 9.8m / s2=0 .015kgx 9.8m /s2=0 .147N

w2=25gx 9 .8m / s2=0 .025kgx 9.8m /s2=0 .245N

w3=35gx 9 .8m/ s2=0 .035kgx 9 .8m / s2=0 .343N

w4=55 gx 9.8m /s2=0 .055 kgx9 .8m /s2=0.539N

w5=75gx 9 .8m / s2=0 .075kgx 9.8m /s2=0 .539N

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w6=95 gx9 .8m /s2=0.095kgx 9 .8m /s2=0 .735N

w7=115 gx9 .8m /s2=0 .115 kgx9 .8m /s2=10127N

w8=135gx 9 .8m/ s2=0 .135 kgx 9.8m /s2=1.323N

⇒∑ wi=5 .385N

b) Recta De Mínimos Cuadrados:

Fe=a+k2 Δxi

k 2=n∑ Δxiwi−∑ Δxi∑ wi

n∑ Δxi2−(∑ Δxi )

2

Donde:

n = 8 (número de medidas)

∑ Δxiw i= 0 .51168N .m

∑ Δxi= 0 .546m

∑ wi= 5 .385N

(∑ Δxi )2

= 0 .298116m2

∑ Δxi2= 0 .053244m

2

k 2=8(0 .51168 )−(0.546 )(5.385 )8(0 .053244 )−0 .298116

N /m

20

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k 2=9.0211677N /m

a=∑ Δx

i2∑ wi−∑ Δxi∑ Δxiw i

n∑ Δxi2−(∑ Δxi )

2

Donde:

n = 8 (número de medidas)

∑ Δxiw i= 0 .51168N .m

∑ Δxi= 0 .546m

∑ wi= 5 .385N

(∑ Δxi)2

= 0 .298116m2

∑ Δxi2= 0 .053244m

2

a=(0 .053244 )(5.385 )−(0 .546 )(0.51168 )

8(0 .053244 )−0 .298116N

a=0 .05743030N

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2) Datos para el cálculo del tercer resorte

a) Δx i(Desplazamiento)

Δx1=8 .05−7.85=0 .20 cm=0 .002m

Δx 2=8 .60−7.85=0 .75cm=0 .0075m

Δx3=9.25−7 .85=1 .40cm=0 .014m

Δx4=10 .50−7 .85=2 .65cm=0 .0265m

Δx5=11.3−7 .85=3 .45cm=0 .0345m

Δx6=12.25−7 .85=4 .40=0 .0440m

Δx7=13 .30−7 .85=5 .45cm=0 .0545m

22

RESORTE III Longitud Inicial (cm)

Lo = 7.85

-

Masa

(gr.)

Longitud Final Lf (cm)

Carga

Ascendente

Carga

Descendente

1 35 8.05 14.4

2 85 8.60 13.3

3 105 9.25 12.25

4 145 10.5 11.3

5 170 11.3 10.5

6 210 12.25 9.25

7 225 13.3 8.6

8 255 14.4 8.05

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4 de enero de 2011 INFORME DE LABORATORIO Nº2 / FUERZAS - ESTÁTICA.

Δx8=14 .40−7 .85=6 .55cm=0.0655m

⇒∑ Δxi=0 .24175

b) w i(Pesos )

w1=35gx 9 .8m / s2=0 .035kgx 9.8m /s2=0 .343N

w2=85gx 9 .8m/ s2=0 .085kgx 9 .8m / s2=0 .833N

w3=105gx 9 .8m / s2=0 .105kgx 9.8m /s2=1.029N

w4=145 gx 9.8m /s2=0 .145kgx 9 .8m /s2=1 .421N

w5=170gx 9 .8m / s2=0 .170kgx 9.8m /s2=1.666N

w6=210gx 9 .8m /s2=0 .210 kgx 9 .8m / s2=2 .058N

w7=225gx 9 .8m /s2=0 .225kgx 9 .8m / s2=2 .205N

w8=255gx 9 .8m /s2=0 .255kgx 9 .8m / s2=2 .499N

⇒∑ wi=12.054N

c) Recta De Mínimos Cuadrados:

k 3=n∑ Δx iwi−∑ Δxi∑ wi

n∑ Δxi2−(∑ Δxi)

2

Donde:

n = 8 (número de medidas)

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Fe=a+k3 Δxi

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4 de enero de 2011 INFORME DE LABORATORIO Nº2 / FUERZAS - ESTÁTICA.

∑ Δxiw i= 0 .520536N .m

∑ Δxi= 0 .24175m

∑ wi= 12 .054N

(∑ Δxi )2

= 0 .058443m2

∑ Δxi2= 0 .01134525m

2

k 3=8(0 .520536 )−(0 .24175 )(12 .054 )8(0 .01134525 )−0 .0584930

N /m

k 3=38 .74458N /m

a=∑ Δx

i2∑ wi−∑ Δxi∑ Δxiw i

n∑ Δxi2−(∑ Δxi )

2

Dónde:

n = 8 (número de medidas)

∑ Δxiw i= 0 .520536N .m

∑ Δxi= 0 .24175m

∑ wi= 12 .054N

(∑ Δxi )2

= 0 .058443m2

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4 de enero de 2011 INFORME DE LABORATORIO Nº2 / FUERZAS - ESTÁTICA.

∑ Δxi2= 0 .01134525m

2

a=(0 .01134525 )(12.054 )−(0.24175 )(0 .520536 )

8( 0.01134525 )−0.058443N

a=−0 .337741N

b. ¿Se cumple la ley de Hooke? Explique

Teóricamente sí se cumple esta ley, pero solo para resortes ideales y estos tienen

existencia. Experimentalmente tiene un margen de error que es mínimo. Debido a

mediciones no verdaderas de las deformaciones; a que los resortes han sido sometidos a

constantes deformaciones y su constante elástica ya no es constante.

c. Utilizando la gráfica, cómo determinaría el peso de un cuerpo si se conoce la

deformación. Explique.

A partir de la gráfica se puede calcula la pendiente, se le saca su arco tangente; dicho

módulo será de la constante de elasticidad (k) y luego se utiliza la ley de Hooke:

Fe=kΔx

Pero sabemos que la fuerza elástica será igual al peso y conocemos la deformación, para

finalmente tener.

w=kΔx

d. Indique las posibles fuentes de error en la experiencia.

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- En lecturar las medidas

- Al verificar la segunda condición de equilibrio, no se pudo precisar si la barra

estuvo horizontalmente en equilibrio.

- Mayormente se pudo presentar errores casuales como al medir las deformaciones

de los resortes.

5.2.) Verificación de la primera condición de equilibrio

a. ¿Qué entiende por sistema de fuerzas?

Se refiere al conjunto de fuerzas que interactúan en un cuerpo, del cual se puede

representar con una sola fuerza, esta será la fuerza resultante de todo el sistema y tendrá

las mismas propiedades físicas de los antes mencionados.

b. ¿Se cumpliría la regla del paralelogramo en la experiencia realizada?

Justifique su respuesta.

Si, la regla del paralelogramo es para dos fuerzas, estos pueden ser F1 y F2; la

resultante de estos dos será una fuerza de sentido opuesto al F3 y la resultante final

nos dará cero.

Se puede tomar cualquier par de fuerzas y siempre será la resultante opuesta a la

tercera fuerza.

c. Con los datos de la tabla II descomponga las fuerzas en componentes X e Y,

verifique la condición de equilibrio.

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Rx = Σxi = 0

Ry = Σyi = 0

Calcule la desviación relativa en las direcciones ortogonales. ¿A qué atribuye Ud. las

desviaciones observadas? Físicamente, ¿cuál es la principal causa de la desviación?

Solución:

RESORTE Longitud inicial del resorte Longitud final del resorte

Lo (cm) Lf (cm)

1 2 3 1 2 3

R1 6.50 6.50 6.50 14.30 14.35 14.30

R2 6.25 6.30 6.25 30.20 30.10 30.30

R3 6.40 6.45 6.40 13.65 13.7 13.75

Sacamos Un promedio de las medidas y lo transformamos a metros (m):

R Lo (m) Lf (m) x (Lf - Li)

R1 0.065 0.1432 0.0782

R2 0.063 0.302 0.237

R3 0.064 0.137 0.073

Para determinar las fuerzas elásticas utilizamos la ecuación:

Fe=kΔx

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Dónde: K = constante de elasticidad, conocido en los cálculos 5.1

x = Deformación hallada en la tabla

Se obtiene:

F1=k1Δx1=27 .77609N /m×0 .0782m=2 .01569N

F2=k2Δx2=9 .0211677N /m×0 .237m=2.138016N

F3=k3Δx3=38 .74458N /m×0 .073m=2 .828354N

Descomponiendo las fuerzas:

F1→

=F1Cos30.23 º i→+F1Sen30 .23 º j

F1→

=2 .01569×0 .86401 i→+2 .01569×0 .503472 j

F1→

=1 .741578 i→+1 .014844 j

F2→

=F2Cos45 .73º i→+F2Sen45 .73 º j

F2→

=2 .1380016×0.69804 i→+2 .1380016×0 .716058 j

F2→

=1 .49242 i→+1 .530944 j

F3→

=2.828354 j→

Verificando la primera condición de equilibrio y hallando la

desviación relativa:

∑ F x=0

1 .741578 i→−1 .492429 i

→=0

1 .741578 i→=1 .492429 i

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d x=F1−F2Fx

F1=1 .741578 i→

F2=1 .492429 i→

Fx=F1+F22

Fx=1 .741578+1.492429

2=3 .234007

2=1 .6170035

⇒dx=1 .741578−1 .492429

1 .617035=0 .2491581.617035

=0.124573

∑ F y=0

1 .014844 j→+1 .530944 j

→−2 .828354 j

→=0

2 .545788 j→=2 .828354 j

d y=F1−F2F y

F1=2 .828354 j→

F2=2 .54788 j→

Fx=F1+F22

F y=2 .828354+2 .54788

2=5 .376234

2=2 .688117

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⇒d y=2 .828354−2.54788

2 .688117=0 .2804742 .688117

=0 .104338

Se atribuye las desviaciones observadas, al momento de designar los ángulos; puesto que

solo lecturamos un ángulo entero y obviamos los decimales.

Físicamente se puede decir que la ley de Hooke está hecho para resortes ideales, y todos

sabemos que dichos resortes nunca existirán.

5.2. Verificación de la segunda condición de equilibrio.

a. Dibuje el diagrama de las fuerzas que actúan sobre la barra (incluido

las pesas y los ganchos).

Graficando tenemos:

110.1

0.4910.441

0.372

C B A O D

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W (2)= 0.490 NW (1)=0.490 N W (3)= 0.960 N

W (B)= 19.110 N

b. Calcule la reacción en eje.

R=wbarra+w1+w2+w3

R=19.110N+0 .0 .490N+0 .490N+0 .960N

R=21.07N

c. Con los datos de la tabla III, calcule la suma algebraica de los

momentos de las fuerzas que actúan sobre la barra, con respecto al eje.

∑M O

W

=0

w1d1+w2 .d2=w3 d3

0 .490×0 .372N .m+0 .490×0 .551N .m=0.960×0 .441N .m

0 .18228N .m+0 .26999N .m=0 .43218N .m

0 .45227N .m=0 .43218N .m

Hallando la desviación:

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d=F1−F 2F

F1=0 .45227N .m

F2=0.43218N .m

F=F1+F22

F=0 .45227+0 .432182

=0 .884452

=0 .442225

⇒d=0 .45227−0.432180.442225

=0 .0454290 .442225

=0.045429

d. Verifique si se cumple la segunda condición de equilibrio. ¿Cuál será la

desviación relativa? ¿A qué atribuye estas desviaciones observadas?

En este caso no cumple la segunda condición de equilibrio y se obtuvo una desviación

de d=0 .023148148

La posible fuente fue al no percatarnos si la barra estuvo horizontal para concluir que

dicha barra estuvo en equilibrio.

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6. CONCLUSIONES

En conclusión la ley de Hooke no se cumple con total exactitud en los experimentos,

debido a varios factores como errores en los cálculos de las magnitudes, etc.

Llegando ala conclusión que la ley de hooke solo se cumple para resortes ideales.

Lo mismo sucede con la primera condición de equilibrio se cumple en teoría, pero en

la práctica presenta cierta desviación debido a los errores que se cometen a lo largo de

la experiencia.

Generalizando muchos leyes solo se cumplen en teoría, utilizando materiales ideales,

pero no se cumple en la experimentación, como y dijimos por diversos factores, pero

el resultado ya se acerca a los de las leyes físicas.

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7. BIBLIOGRAFÍA

GIANBERNARDINO, V Teoría de errores.

GOLDEMBERG, J. “Física General y Experimental”, Vol. I y II

BEER - JONSTHON “Mecánica de materiales”. Edit. McGraw Hill. Col.1993

TIPLER, P “Física”, Vol. I. Edit. Reverté. España 1994.

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