Trabajo Dinamica Resorte

INTRODUCCION En la constante interacción, los cuerpos sufren fenómenos que se nos han hecho tan normales que muy poco los identificamos. Como por ejemplo la concepción de elasticidad, la relación conocida como ley de Hooke, entre otras. Estas concepciones diariamente las estamos evidenciando, como lo es el caso de un bateador cuando golpea una pelota de beisbol, el cual con el golpeo aplicado altera su forma temporalmente, o un arquero al soltar una flecha pues el arco vuelve a su estado original, estos son casos de elasticidad la cual es conocida como la propiedad de un cuerpo de cambiar de forma cuando sobre él se ejerce una fuerza deformadora y de recuperar su forma original, cuando la fuerza deformadora deja de actuar. Es válido aclarar que en la historia el hombre ha encontrado que no todos los cuerpos poseen esta propiedad como la arcilla, la plastilina y el plomo por considerarse fácil de deformarse de manera permanente, Hooke contemporáneo de ISAAC NEWTON observa la relación de la magnitud del alargamiento o de la comprensión, x es directamente proporcional a la fuerza aplicada F, la cual es validad en tanto la fuerza, no extienda o comprima el material más allá de su límite elástico. OBJETIVOS    

Análisis de la ley de Hooke. Estudio de la dependencia del período de oscilación del resorte con la masa. Determinación de la constante de fuerza de un resorte y la aceleración de gravedad. Desarrollar habilidades para hacer mediciones de tiempo longitudes y en la determinación de valorares medios de estas magnitudes

MARCO TEÓRICO LEY DE HOOKE: Para poder comprender aún mejor esta Ley, es necesario también tener conocimientos básicos de elasticidad. “La elasticidad es la propiedad de un material que le hace recuperar su tamaño y forma original después de ser comprimido o estirado por una fuerza externa”. Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo. Esta relación se conoce como ley de Hooke. “No obstante, si la fuerza externa supera un determinado valor, el

material puede quedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida”. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad. F(x) = -kx SISTEMA MASA RESORTE VERTICAL: un resorte de longitud natural Lo y constante elástica k se coloca en forma vertical, con un extremo sujeto al techo y el otro extremo inicialmente libre. Luego del extremo inferior del resorte se sostiene un bloque de masa m, que deformará la longitud del resorte en forma proporcional al peso suspendido.

En equilibrio el peso del bloque se compensa con la fuerza elástica estática.

Condición estática: mg-kδ = 0, luego: mg = k δ Condición dinámica: mg-k (δ +y) = mg-k δ -ky= may

DESARROLLO EXPERIMENTAL MATERIALES

    

Juego de masas Regla: instrumento para tomar medidas de elongación. Max: 1 m. Soporte universal: sostiene el resorte firmemente en la parte superior. Cronómetro: instrumento para medir el tiempo de oscilación. Resorte: pieza metálica de alambre enrollado, con propiedades elásticas.

PROCEDIMIENTO 1) Se procede a medir la longitud inicial del resorte. (L0). 2) Se cuelgan distintos pesos y se procede a determinar los correspondientes alargamientos del resorte. (L) 0

Donde X= Alargamiento

3) Se calcula la deformación K=P/X E. Potencial= E. elástica → Donde h= deformación 4) Se calcula el Error (%) Error Constante elástica= (∆Km/km)*100 Error Deformación= (∆hm/hm)*100 5) Se procede a llenar la siguiente tabla N º

Masa (Kg)

Peso= (m*g) (N)

X=L-L0 (m)

Constante Elástica(N/ m) K=P/X

∆k=|km-K| (N/m)

Deformac ión h=2X

∆h=|hm-h| (m)

1

2

19.608

0.047

417.191

1.734

0.094

0.014

2

1

9.8

0.025

392

23.457

0.05

0.03

3

2

19.608

0.071

276.169

139.288

0.142

0.062

4

1

9.8

0.017

576.471

161.014

0.034

0.046

Valores Promedios

km= 415.457

Error Constante elástica

1.9586%

Error Deformación

∆km= 81.373

hm= 0.08

∆hm= 0.038

4.75%

CONCLUSIONES  La constante de elasticidad del resorte (K) se puede hallar a través del cociente entre el peso de las masas y la longitud correspondiente (mg/x).  Con la constante de elasticidad del resorte es posible predecir la distancia que se desplazará el sistema masa resorte con determinada masa, o también, determinar la fuerza necesaria para estirar a cierta medida el resorte.  Se concluye que la deformación permanente que se llega a producir es igual al doble del alargamiento del resorte.

 Tomar varias veces una misma medida (sea de tiempo o longitud) permite obtener valores medios que reducen el margen de error, proporcionando resultados precisos para su respectivo análisis.  El tratamiento del error permite obtener una estimación del porcentaje de medidas erróneas, ayuda a determinar la incertidumbre de ciertos valores de medición, lo cual ofrece un acercamiento al valor preciso que se está hallando. Resolución de la pregunta de examen Se tiene un pez sujetado de un resorte, el cual se deja caer suavemente hasta una distancia d, luego se vuelve a colocar el mismo pez y se deja caer por efecto de la gravedad ¿Cuál es la deformación del resorte en la segunda caída? d=L-L0 m*g=Kd K=m*g/d K=P/d E. Potencial= E. elástica → Respuesta

BIBLIOGRAFIA MONCAYO, Guido Alfredo. Ciencia naturaleza y salud. Educar editores. 1997. Pág. 139 – 181. SANGER, A. (2007). Las fuerzas y su medición: ley de Hooke. "Malvinas Argentinas", Villa Eloisa, Santa Fe. SERWAY, R. A.; Faughn, J. S. y Moses, C. J. Física. Cengage Learning Editores, (2005).

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CUENCA UNIDAD ACADEMICA DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

TEMA: “INFROME PRÁCTICA DEL RESORTE”

INTEGRANTES: Ismael Aray Omar Sarmiento Renato Ochoa Fabián Montero Adrián Álvarez

MATERIA DINÁMICA

PROFESOR: Ing. Juan Abad