1º Informe de Lab. de Física II - Elasticidad de una Liga

UNIVERSIDAD NACINAL DEL CALLAO ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA ELÉCTRICA LABORATORIO DE FÍSICA II CATEDRÁTICO: LIC. JUAN MENDOZA NOLORBE

“ELASTICIDAD DE UNA LIGA” Acuña Peña Eber Armando 1113120584 Basilio Quispe Juan Carlos 1023120496 Calderón Pimentel Percy Rogger 020515G Espinoza Ortega Edgar 1113120512 Guardamino Alarcón Daniel 1023110168 Maicelo Ortiz Jean Paul 1023120201

Resumen – En este experimento mediremos la deformación de una liga por medio de pesas. Calcularemos la deformación de la liga por medio de un soporte, porta pesas, pesas y una regla.

un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza

I. INTRODUCCIÓN

es el módulo longitudinal

Elasticidad.- Designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentra sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.

de

elasticidad

es la presión ejercida sobre el área de sección transversal del objeto es la deformación unitaria cualquier punto de la barra

en

II. FUNDAMENTO TEORICO

Módulo de Young.- Es un parámetro que caracteriza el comportamiento de

La elasticidad es la propiedad por la cual los cuerpos deformados recuperan su forma y dimensiones iniciales 1

cuando cesa la acción de la fuerza deformadora:

La teoría respectiva permite relacionar al módulo elástico de rigidez G del material con la constante elástica del resorte k del siguiente modo:

La ley de Hooke establece que dentro de los límites elásticos la fuerza deformadora F y la magnitud de la deformación x son directamente proporcionales:

(4) Donde N es el número de espiras del resorte, R el radio de las espiras, r el radio del alambre.

F = k x (1) Donde k es una constante de proporcionalidad llamada constante elástica del resorte.

III. EXPERIMENTACIÓN A. Materiales  Soporte metálico  Varilla pequeña  Pesas  Porta pesas  Liga  Regla

La deformación llamada también elongación es el desplazamiento x respecto a la posición de equilibrio (posición sin deformar). De la ecuación (1), encontramos (2)

B. Montaje experimental:

Mediante esta expresión podemos calcular la constante elástica del resorte en forma estática. La reacción a la fuerza deformadora es la fuerza interna denominada fuerza restauradora, cuyo valor es F' = -kx. Un cuerpo de masa m que se encuentra bajo la acción de esta fuerza restauradora realizará un movimiento armónico simple cuyo periodo es: √ (3)

C. Procedimiento  Poner el soporte metálico  Colocar la varilla pequeña y ajustarla al soporte metálico  Sujetar la regla junto al soporte metálico para poder obtener la distancia solicitada  Colocar el porta pesa junto con la liga en la varilla pequeña  Luego poner pesa tras pesa para poder hallar la fuerza y la deformación de la liga

Usando esta relación podemos calcular la constante k por un método dinámico. Cuando un resorte se estira por efecto de una fuerza de tracción, aumenta la separación entre sus espiras sucesivas, de modo que el esfuerzo que soporta es en realidad un esfuerzo cortante o de cizalladura.

2

 Por último quitar pesa tras pesa para averiguar la deformación de la liga

50 40 30 20

D. Tabla de datos

10

TABLA I

0 0

▲l 13.3 28.8 34.8 36.3 39.6 41.9 44 45.5 46.7

F(x10-2N)

4.9

0

1. La gráfica de la tabla I nos indica la deformación de la liga en el momento que estábamos añadiendo pesas él cual nos daba como resultado la variación de la altura respecto a la fuerza ejercida por el porta pesa. 2. La gráfica de la tabla II nos indica la deformación de la liga en el momento que estábamos quitando pesas él cual nos daba como resultado la variación de la altura respecto a la fuerza ejercida por el porta pesa. C. Resultado: La respuesta obtenida en la gráfica de la tabla II es la deformación final de la liga después de pasar por las fuerzas ejercidas por la porta pesa y sus respectivas pesas es 4.9cm.

IV. ANÁLISIS DE DATOS A. Gráficas: 60 50 40 30 20 10 0

3000

B. Interpretación de la graficas

TABLA II F 2560 2260 1980 1380 1100 800 520 220

2000

Gráfica tabla II

220 520 820 1100 1380 1660 1980 2260 2560

▲l 46.7 46.5 46.2 45.6 44.4 43.2 41.3 28.5

1000

y = 0.0119x + 20.234

V. CONCLUCIONES Se encontró que la deformación de la liga depende de la fuerza aplicada en la porta pesa

0

1000

2000

3000

Gráfica tabla I

3