View
1.308
Download
27
Embed Size (px)
Citation preview
3er Informe de Laboratorio de Fiacutesica
EXPERIMENTO Nordm03 Segunda Ley de Newton
Curso
Fiacutesica I
Profesor
Javier Chaacutevez Vivar
Integrantes
Concha Uriol Alvaro Rodrigo 20112062B
Flores Zorrilla Aacutengel Christian 20114086F
Tomairo Jayo Pedro Antonio 20101225B
Seccioacuten Fecha de entrega
A 02 ndash 06 - 2011
Universidad Nacional de Ingenieriacutea ldquoCiencia y Tecnologiacutea al servicio del Paiacutesrdquo
Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
2
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
IacuteNDICE
1) Marco Teoacuterico 3
2) Objetivos 6
3) Instalacioacuten 6 4) Procedimiento 8
5) Calibracioacuten de resortes 12
6) Graacutefica de las constantes (k) 13
7) Observaciones 14 8) Conclusiones 14
9) Recomendaciones 14
10) Bibliografiacutea 15
11) Anexos
3
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
MARCO TEOacuteRICO
La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio Ese algo es lo que conocemos como fuerzas Estas son el resultado de la accioacuten
de unos cuerpos sobre otros
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleracioacuten que adquiere dicho cuerpo La constante de
proporcionalidad es la masa del cuerpo de manera que podemos expresar la relacioacuten de la siguiente manera
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleracioacuten son magnitudes vectoriales es
decir tienen ademaacutes de un valor una direccioacuten y un sentido De esta manera la Segunda ley de Newton debe expresarse como
F = m a
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un
cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleracioacuten de 1 ms2 o sea
1 N = 1 Kg middot 1 ms2
La expresioacuten de la Segunda ley de Newton que hemos dado es vaacutelida
para cuerpos cuya masa sea constante Si la masa varia como por ejemplo un cohete que va quemando combustible no es vaacutelida la relacioacuten F = m middot a Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso
de sistemas en los que pueda variar la masa
Para ello primero vamos a definir una magnitud fiacutesica nueva Esta magnitud fiacutesica es la cantidad de movimiento que se representa por la letra
p y que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad es decir
p = m middot v
La cantidad de movimiento tambieacuten se conoce como momento lineal
Es una magnitud vectorial y en el Sistema Internacional se mide en Kgmiddotms En teacuterminos de esta nueva magnitud fiacutesica la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera
4
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
La Fuerza que actuacutea sobre un cuerpo es igual a la variacioacuten temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo es decir
F = dpdt
De esta forma incluimos tambieacuten el caso de cuerpos cuya masa no
sea constante Para el caso de que la masa sea constante recordando la definicioacuten de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto tenemos
F = d(mmiddotv)dt = mmiddotdvdt + dmdt middotv
Como la masa es constante
dmdt = 0
y recordando la definicioacuten de aceleracioacuten nos queda
F = m a
tal y como habiacuteamos visto anteriormente
Otra consecuencia de expresar la Segunda Ley de Newton usando la cantidad de movimiento es lo que se conoce como Principio de conservacioacuten de la cantidad de movimiento Si la fuerza total que actuacutea
sobre un cuerpo es cero la Segunda ley de Newton nos dice que
0 = dpdt
es decir que la derivada de la cantidad de movimiento con respecto al tiempo es cero Esto significa que la cantidad de movimiento debe ser
constante en el tiempo (la derivada de una constante es cero) Esto es el Principio de conservacioacuten de la cantidad de movimiento si la fuerza total
que actuacutea sobre un cuerpo es nula la cantidad de movimiento del cuerpo permanece constante en el tiempo
IMPORTANTE
La Segunda Ley de Newton ha sido modificada por la Teoriacutea de la
Relatividad Especial de Einstein al recoger el fenoacutemeno de aumento de la masa de un cuerpo con la velocidad y posteriormente por la Relatividad
General al introducir perturbaciones del espacio-tiempo Una fuerza constante ya no podraacute acelerar una masa hasta el infinito no obstante la
relacioacuten de proporcionalidad entre masa y fuerza que provoca la aceleracioacuten se sigue manteniendo para la masa en un instante concreto
5
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
El primer experimento que confirmaba la masa relativista fue el descubrimiento por Buumlcherer en 1908 de que la relacioacuten de la carga del
electroacuten y su masa (e m) era menor para electrones raacutepidos que para los lentos Posteriormente incontables experimentos confirman los resultados y foacutermulas fiacutesicas anteriores
La masa y la energiacutea se convierten asiacute en dos manifestaciones de la
misma cosa Los principios de conservacioacuten de la masa y de la energiacutea de la mecaacutenica claacutesica pasan a configurar el principio de conservacioacuten de la energiacutea-masa relativista maacutes general
Sin embargo la Teoriacutea de la Relatividad de Einstein sigue sin decirnos queacute es esa cosa que se manifiesta como masa o como energiacutea Por ello la idea de incontables experimentos que confirman dicha teoriacutea es un
poco aventurada una cosa es que matemaacuteticamente cuadren algunos resultados y otra que la realidad fiacutesica subyacente sea la propugnada por la Mecaacutenica Relativista
Por el contrario la Mecaacutenica Global explica la fuerza de la gravedad
como el efecto de la tensioacuten de la curvatura longitudinal de la estructura reticular de la materia o globina para no confundirla con la materia
normal Tambieacuten explica en queacute consiste la energiacutea electromagneacutetica y coacutemo se forma la masa es decir ha unificado la gravedad la energiacutea y la masa
6
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
EXPERIMENTO 2da Ley De Newton OBJETIVOS
- Comprobar experimentalmente la relacioacuten existente entre la fuerza aceleracioacuten y masa
- Analizar graacuteficamente los vectores fuerza y aceleracioacuten
- Determinar la correcta orientacioacuten entre ambos vectores antes mencionados
INSTALACIOacuteN
- Tablero con superficie de vidrio y conexiones para circulacioacuten de aire comprimido
- Puck
7
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Chispero electroacutenico
- Fuente del chispero
- Papel eleacutectrico tamantildeo A3
- Papel Bond tamantildeo A3
8
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Dos resortes
- Una regla de un metro milimetrado
- Pesas diferentes
PROCEDIMIENTO
1 Dentro de los materiales que nos van a entregar existen dos
resortes de los cuales desconocemos sus constantes de elasticidad es asiacute que comenzamos con un ldquoAjuste de resortesldquo
a) Primero mediremos las longitudes de los resortes sin deformar Anotando o poniendo un nombre especial a cada uno para que
en adelante no nos equivoquemos de resorte
A
B
9
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
b) Tambieacuten pesar las pesas para saber con mayor exactitud sus masas
c) Luego comenzaremos poniendo el resorte en el soporte
universal colocaacutendole varios pesos distintos (previamente pesados en la balanza analiacutetica y anotados para su posterior
uso) en cada paso anotando las deformaciones que sufren los resortes
d) Con los datos obtenidos hacemos una tabulacioacuten Peso vs
Elongacioacuten inmediatamente hacemos un ajuste de curva tambieacuten podemos utilizar la hoja de caacutelculo de Excel para que
nos ayude en la operacioacuten
2 Antes de comenzar siguiente paso pesamos tambieacuten el puck o disco
metaacutelico
10
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
3 Ponemos la hoja bond A3 encima del papel metaacutelico y colocamos los resortes en los extremos de las varillas en ese paso trazamos
semicircunferencias tomando como radio los resortes sin deformar a cada uno de los extremos de las varillas
4 Instalamos los resortes tubo de aire y el cable que conecta a la fuente del chispero al disco metaacutelico o puck intentemos que todo este en orden (el tubo de que abastece el aire no tenga fisuras o este
suelto igual con el cable de la fuente del chispero)
5 Un Alumno se colocara en el interruptor de la fuente del chispero
otro estirara el disco hasta cierto extremo y otro abriraacute el tubo que abastece el aire suavemente
11
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
6 Al momento de prender la fuente de chispero soltar raacutepidamente el disco metaacutelico en el momento que el disco realice la curva dada
apagar tambieacuten raacutepidamente el chispero
7 Con todos estos pasos hemos terminado con la parte practica del
Laboratorio en el siguiente tramo comenzaremos con el anaacutelisis de datos obtenidos ya sea en los pesos registrados y la graacutefica de la curva obtenida por la fuente del chispero en la hoja bond A3
8 Se procede a trazar los vectores posicioacuten de los puntos obtenidos asiacute tambieacuten como los aacutengulos entre la horizontal y los vectores posicioacuten
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
2
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
IacuteNDICE
1) Marco Teoacuterico 3
2) Objetivos 6
3) Instalacioacuten 6 4) Procedimiento 8
5) Calibracioacuten de resortes 12
6) Graacutefica de las constantes (k) 13
7) Observaciones 14 8) Conclusiones 14
9) Recomendaciones 14
10) Bibliografiacutea 15
11) Anexos
3
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
MARCO TEOacuteRICO
La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio Ese algo es lo que conocemos como fuerzas Estas son el resultado de la accioacuten
de unos cuerpos sobre otros
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleracioacuten que adquiere dicho cuerpo La constante de
proporcionalidad es la masa del cuerpo de manera que podemos expresar la relacioacuten de la siguiente manera
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleracioacuten son magnitudes vectoriales es
decir tienen ademaacutes de un valor una direccioacuten y un sentido De esta manera la Segunda ley de Newton debe expresarse como
F = m a
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un
cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleracioacuten de 1 ms2 o sea
1 N = 1 Kg middot 1 ms2
La expresioacuten de la Segunda ley de Newton que hemos dado es vaacutelida
para cuerpos cuya masa sea constante Si la masa varia como por ejemplo un cohete que va quemando combustible no es vaacutelida la relacioacuten F = m middot a Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso
de sistemas en los que pueda variar la masa
Para ello primero vamos a definir una magnitud fiacutesica nueva Esta magnitud fiacutesica es la cantidad de movimiento que se representa por la letra
p y que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad es decir
p = m middot v
La cantidad de movimiento tambieacuten se conoce como momento lineal
Es una magnitud vectorial y en el Sistema Internacional se mide en Kgmiddotms En teacuterminos de esta nueva magnitud fiacutesica la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera
4
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
La Fuerza que actuacutea sobre un cuerpo es igual a la variacioacuten temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo es decir
F = dpdt
De esta forma incluimos tambieacuten el caso de cuerpos cuya masa no
sea constante Para el caso de que la masa sea constante recordando la definicioacuten de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto tenemos
F = d(mmiddotv)dt = mmiddotdvdt + dmdt middotv
Como la masa es constante
dmdt = 0
y recordando la definicioacuten de aceleracioacuten nos queda
F = m a
tal y como habiacuteamos visto anteriormente
Otra consecuencia de expresar la Segunda Ley de Newton usando la cantidad de movimiento es lo que se conoce como Principio de conservacioacuten de la cantidad de movimiento Si la fuerza total que actuacutea
sobre un cuerpo es cero la Segunda ley de Newton nos dice que
0 = dpdt
es decir que la derivada de la cantidad de movimiento con respecto al tiempo es cero Esto significa que la cantidad de movimiento debe ser
constante en el tiempo (la derivada de una constante es cero) Esto es el Principio de conservacioacuten de la cantidad de movimiento si la fuerza total
que actuacutea sobre un cuerpo es nula la cantidad de movimiento del cuerpo permanece constante en el tiempo
IMPORTANTE
La Segunda Ley de Newton ha sido modificada por la Teoriacutea de la
Relatividad Especial de Einstein al recoger el fenoacutemeno de aumento de la masa de un cuerpo con la velocidad y posteriormente por la Relatividad
General al introducir perturbaciones del espacio-tiempo Una fuerza constante ya no podraacute acelerar una masa hasta el infinito no obstante la
relacioacuten de proporcionalidad entre masa y fuerza que provoca la aceleracioacuten se sigue manteniendo para la masa en un instante concreto
5
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
El primer experimento que confirmaba la masa relativista fue el descubrimiento por Buumlcherer en 1908 de que la relacioacuten de la carga del
electroacuten y su masa (e m) era menor para electrones raacutepidos que para los lentos Posteriormente incontables experimentos confirman los resultados y foacutermulas fiacutesicas anteriores
La masa y la energiacutea se convierten asiacute en dos manifestaciones de la
misma cosa Los principios de conservacioacuten de la masa y de la energiacutea de la mecaacutenica claacutesica pasan a configurar el principio de conservacioacuten de la energiacutea-masa relativista maacutes general
Sin embargo la Teoriacutea de la Relatividad de Einstein sigue sin decirnos queacute es esa cosa que se manifiesta como masa o como energiacutea Por ello la idea de incontables experimentos que confirman dicha teoriacutea es un
poco aventurada una cosa es que matemaacuteticamente cuadren algunos resultados y otra que la realidad fiacutesica subyacente sea la propugnada por la Mecaacutenica Relativista
Por el contrario la Mecaacutenica Global explica la fuerza de la gravedad
como el efecto de la tensioacuten de la curvatura longitudinal de la estructura reticular de la materia o globina para no confundirla con la materia
normal Tambieacuten explica en queacute consiste la energiacutea electromagneacutetica y coacutemo se forma la masa es decir ha unificado la gravedad la energiacutea y la masa
6
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
EXPERIMENTO 2da Ley De Newton OBJETIVOS
- Comprobar experimentalmente la relacioacuten existente entre la fuerza aceleracioacuten y masa
- Analizar graacuteficamente los vectores fuerza y aceleracioacuten
- Determinar la correcta orientacioacuten entre ambos vectores antes mencionados
INSTALACIOacuteN
- Tablero con superficie de vidrio y conexiones para circulacioacuten de aire comprimido
- Puck
7
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Chispero electroacutenico
- Fuente del chispero
- Papel eleacutectrico tamantildeo A3
- Papel Bond tamantildeo A3
8
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Dos resortes
- Una regla de un metro milimetrado
- Pesas diferentes
PROCEDIMIENTO
1 Dentro de los materiales que nos van a entregar existen dos
resortes de los cuales desconocemos sus constantes de elasticidad es asiacute que comenzamos con un ldquoAjuste de resortesldquo
a) Primero mediremos las longitudes de los resortes sin deformar Anotando o poniendo un nombre especial a cada uno para que
en adelante no nos equivoquemos de resorte
A
B
9
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
b) Tambieacuten pesar las pesas para saber con mayor exactitud sus masas
c) Luego comenzaremos poniendo el resorte en el soporte
universal colocaacutendole varios pesos distintos (previamente pesados en la balanza analiacutetica y anotados para su posterior
uso) en cada paso anotando las deformaciones que sufren los resortes
d) Con los datos obtenidos hacemos una tabulacioacuten Peso vs
Elongacioacuten inmediatamente hacemos un ajuste de curva tambieacuten podemos utilizar la hoja de caacutelculo de Excel para que
nos ayude en la operacioacuten
2 Antes de comenzar siguiente paso pesamos tambieacuten el puck o disco
metaacutelico
10
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
3 Ponemos la hoja bond A3 encima del papel metaacutelico y colocamos los resortes en los extremos de las varillas en ese paso trazamos
semicircunferencias tomando como radio los resortes sin deformar a cada uno de los extremos de las varillas
4 Instalamos los resortes tubo de aire y el cable que conecta a la fuente del chispero al disco metaacutelico o puck intentemos que todo este en orden (el tubo de que abastece el aire no tenga fisuras o este
suelto igual con el cable de la fuente del chispero)
5 Un Alumno se colocara en el interruptor de la fuente del chispero
otro estirara el disco hasta cierto extremo y otro abriraacute el tubo que abastece el aire suavemente
11
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
6 Al momento de prender la fuente de chispero soltar raacutepidamente el disco metaacutelico en el momento que el disco realice la curva dada
apagar tambieacuten raacutepidamente el chispero
7 Con todos estos pasos hemos terminado con la parte practica del
Laboratorio en el siguiente tramo comenzaremos con el anaacutelisis de datos obtenidos ya sea en los pesos registrados y la graacutefica de la curva obtenida por la fuente del chispero en la hoja bond A3
8 Se procede a trazar los vectores posicioacuten de los puntos obtenidos asiacute tambieacuten como los aacutengulos entre la horizontal y los vectores posicioacuten
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
3
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
MARCO TEOacuteRICO
La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio Ese algo es lo que conocemos como fuerzas Estas son el resultado de la accioacuten
de unos cuerpos sobre otros
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleracioacuten que adquiere dicho cuerpo La constante de
proporcionalidad es la masa del cuerpo de manera que podemos expresar la relacioacuten de la siguiente manera
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleracioacuten son magnitudes vectoriales es
decir tienen ademaacutes de un valor una direccioacuten y un sentido De esta manera la Segunda ley de Newton debe expresarse como
F = m a
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un
cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleracioacuten de 1 ms2 o sea
1 N = 1 Kg middot 1 ms2
La expresioacuten de la Segunda ley de Newton que hemos dado es vaacutelida
para cuerpos cuya masa sea constante Si la masa varia como por ejemplo un cohete que va quemando combustible no es vaacutelida la relacioacuten F = m middot a Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso
de sistemas en los que pueda variar la masa
Para ello primero vamos a definir una magnitud fiacutesica nueva Esta magnitud fiacutesica es la cantidad de movimiento que se representa por la letra
p y que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad es decir
p = m middot v
La cantidad de movimiento tambieacuten se conoce como momento lineal
Es una magnitud vectorial y en el Sistema Internacional se mide en Kgmiddotms En teacuterminos de esta nueva magnitud fiacutesica la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera
4
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
La Fuerza que actuacutea sobre un cuerpo es igual a la variacioacuten temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo es decir
F = dpdt
De esta forma incluimos tambieacuten el caso de cuerpos cuya masa no
sea constante Para el caso de que la masa sea constante recordando la definicioacuten de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto tenemos
F = d(mmiddotv)dt = mmiddotdvdt + dmdt middotv
Como la masa es constante
dmdt = 0
y recordando la definicioacuten de aceleracioacuten nos queda
F = m a
tal y como habiacuteamos visto anteriormente
Otra consecuencia de expresar la Segunda Ley de Newton usando la cantidad de movimiento es lo que se conoce como Principio de conservacioacuten de la cantidad de movimiento Si la fuerza total que actuacutea
sobre un cuerpo es cero la Segunda ley de Newton nos dice que
0 = dpdt
es decir que la derivada de la cantidad de movimiento con respecto al tiempo es cero Esto significa que la cantidad de movimiento debe ser
constante en el tiempo (la derivada de una constante es cero) Esto es el Principio de conservacioacuten de la cantidad de movimiento si la fuerza total
que actuacutea sobre un cuerpo es nula la cantidad de movimiento del cuerpo permanece constante en el tiempo
IMPORTANTE
La Segunda Ley de Newton ha sido modificada por la Teoriacutea de la
Relatividad Especial de Einstein al recoger el fenoacutemeno de aumento de la masa de un cuerpo con la velocidad y posteriormente por la Relatividad
General al introducir perturbaciones del espacio-tiempo Una fuerza constante ya no podraacute acelerar una masa hasta el infinito no obstante la
relacioacuten de proporcionalidad entre masa y fuerza que provoca la aceleracioacuten se sigue manteniendo para la masa en un instante concreto
5
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
El primer experimento que confirmaba la masa relativista fue el descubrimiento por Buumlcherer en 1908 de que la relacioacuten de la carga del
electroacuten y su masa (e m) era menor para electrones raacutepidos que para los lentos Posteriormente incontables experimentos confirman los resultados y foacutermulas fiacutesicas anteriores
La masa y la energiacutea se convierten asiacute en dos manifestaciones de la
misma cosa Los principios de conservacioacuten de la masa y de la energiacutea de la mecaacutenica claacutesica pasan a configurar el principio de conservacioacuten de la energiacutea-masa relativista maacutes general
Sin embargo la Teoriacutea de la Relatividad de Einstein sigue sin decirnos queacute es esa cosa que se manifiesta como masa o como energiacutea Por ello la idea de incontables experimentos que confirman dicha teoriacutea es un
poco aventurada una cosa es que matemaacuteticamente cuadren algunos resultados y otra que la realidad fiacutesica subyacente sea la propugnada por la Mecaacutenica Relativista
Por el contrario la Mecaacutenica Global explica la fuerza de la gravedad
como el efecto de la tensioacuten de la curvatura longitudinal de la estructura reticular de la materia o globina para no confundirla con la materia
normal Tambieacuten explica en queacute consiste la energiacutea electromagneacutetica y coacutemo se forma la masa es decir ha unificado la gravedad la energiacutea y la masa
6
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
EXPERIMENTO 2da Ley De Newton OBJETIVOS
- Comprobar experimentalmente la relacioacuten existente entre la fuerza aceleracioacuten y masa
- Analizar graacuteficamente los vectores fuerza y aceleracioacuten
- Determinar la correcta orientacioacuten entre ambos vectores antes mencionados
INSTALACIOacuteN
- Tablero con superficie de vidrio y conexiones para circulacioacuten de aire comprimido
- Puck
7
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Chispero electroacutenico
- Fuente del chispero
- Papel eleacutectrico tamantildeo A3
- Papel Bond tamantildeo A3
8
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Dos resortes
- Una regla de un metro milimetrado
- Pesas diferentes
PROCEDIMIENTO
1 Dentro de los materiales que nos van a entregar existen dos
resortes de los cuales desconocemos sus constantes de elasticidad es asiacute que comenzamos con un ldquoAjuste de resortesldquo
a) Primero mediremos las longitudes de los resortes sin deformar Anotando o poniendo un nombre especial a cada uno para que
en adelante no nos equivoquemos de resorte
A
B
9
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
b) Tambieacuten pesar las pesas para saber con mayor exactitud sus masas
c) Luego comenzaremos poniendo el resorte en el soporte
universal colocaacutendole varios pesos distintos (previamente pesados en la balanza analiacutetica y anotados para su posterior
uso) en cada paso anotando las deformaciones que sufren los resortes
d) Con los datos obtenidos hacemos una tabulacioacuten Peso vs
Elongacioacuten inmediatamente hacemos un ajuste de curva tambieacuten podemos utilizar la hoja de caacutelculo de Excel para que
nos ayude en la operacioacuten
2 Antes de comenzar siguiente paso pesamos tambieacuten el puck o disco
metaacutelico
10
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
3 Ponemos la hoja bond A3 encima del papel metaacutelico y colocamos los resortes en los extremos de las varillas en ese paso trazamos
semicircunferencias tomando como radio los resortes sin deformar a cada uno de los extremos de las varillas
4 Instalamos los resortes tubo de aire y el cable que conecta a la fuente del chispero al disco metaacutelico o puck intentemos que todo este en orden (el tubo de que abastece el aire no tenga fisuras o este
suelto igual con el cable de la fuente del chispero)
5 Un Alumno se colocara en el interruptor de la fuente del chispero
otro estirara el disco hasta cierto extremo y otro abriraacute el tubo que abastece el aire suavemente
11
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
6 Al momento de prender la fuente de chispero soltar raacutepidamente el disco metaacutelico en el momento que el disco realice la curva dada
apagar tambieacuten raacutepidamente el chispero
7 Con todos estos pasos hemos terminado con la parte practica del
Laboratorio en el siguiente tramo comenzaremos con el anaacutelisis de datos obtenidos ya sea en los pesos registrados y la graacutefica de la curva obtenida por la fuente del chispero en la hoja bond A3
8 Se procede a trazar los vectores posicioacuten de los puntos obtenidos asiacute tambieacuten como los aacutengulos entre la horizontal y los vectores posicioacuten
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
4
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
La Fuerza que actuacutea sobre un cuerpo es igual a la variacioacuten temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo es decir
F = dpdt
De esta forma incluimos tambieacuten el caso de cuerpos cuya masa no
sea constante Para el caso de que la masa sea constante recordando la definicioacuten de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto tenemos
F = d(mmiddotv)dt = mmiddotdvdt + dmdt middotv
Como la masa es constante
dmdt = 0
y recordando la definicioacuten de aceleracioacuten nos queda
F = m a
tal y como habiacuteamos visto anteriormente
Otra consecuencia de expresar la Segunda Ley de Newton usando la cantidad de movimiento es lo que se conoce como Principio de conservacioacuten de la cantidad de movimiento Si la fuerza total que actuacutea
sobre un cuerpo es cero la Segunda ley de Newton nos dice que
0 = dpdt
es decir que la derivada de la cantidad de movimiento con respecto al tiempo es cero Esto significa que la cantidad de movimiento debe ser
constante en el tiempo (la derivada de una constante es cero) Esto es el Principio de conservacioacuten de la cantidad de movimiento si la fuerza total
que actuacutea sobre un cuerpo es nula la cantidad de movimiento del cuerpo permanece constante en el tiempo
IMPORTANTE
La Segunda Ley de Newton ha sido modificada por la Teoriacutea de la
Relatividad Especial de Einstein al recoger el fenoacutemeno de aumento de la masa de un cuerpo con la velocidad y posteriormente por la Relatividad
General al introducir perturbaciones del espacio-tiempo Una fuerza constante ya no podraacute acelerar una masa hasta el infinito no obstante la
relacioacuten de proporcionalidad entre masa y fuerza que provoca la aceleracioacuten se sigue manteniendo para la masa en un instante concreto
5
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
El primer experimento que confirmaba la masa relativista fue el descubrimiento por Buumlcherer en 1908 de que la relacioacuten de la carga del
electroacuten y su masa (e m) era menor para electrones raacutepidos que para los lentos Posteriormente incontables experimentos confirman los resultados y foacutermulas fiacutesicas anteriores
La masa y la energiacutea se convierten asiacute en dos manifestaciones de la
misma cosa Los principios de conservacioacuten de la masa y de la energiacutea de la mecaacutenica claacutesica pasan a configurar el principio de conservacioacuten de la energiacutea-masa relativista maacutes general
Sin embargo la Teoriacutea de la Relatividad de Einstein sigue sin decirnos queacute es esa cosa que se manifiesta como masa o como energiacutea Por ello la idea de incontables experimentos que confirman dicha teoriacutea es un
poco aventurada una cosa es que matemaacuteticamente cuadren algunos resultados y otra que la realidad fiacutesica subyacente sea la propugnada por la Mecaacutenica Relativista
Por el contrario la Mecaacutenica Global explica la fuerza de la gravedad
como el efecto de la tensioacuten de la curvatura longitudinal de la estructura reticular de la materia o globina para no confundirla con la materia
normal Tambieacuten explica en queacute consiste la energiacutea electromagneacutetica y coacutemo se forma la masa es decir ha unificado la gravedad la energiacutea y la masa
6
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
EXPERIMENTO 2da Ley De Newton OBJETIVOS
- Comprobar experimentalmente la relacioacuten existente entre la fuerza aceleracioacuten y masa
- Analizar graacuteficamente los vectores fuerza y aceleracioacuten
- Determinar la correcta orientacioacuten entre ambos vectores antes mencionados
INSTALACIOacuteN
- Tablero con superficie de vidrio y conexiones para circulacioacuten de aire comprimido
- Puck
7
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Chispero electroacutenico
- Fuente del chispero
- Papel eleacutectrico tamantildeo A3
- Papel Bond tamantildeo A3
8
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Dos resortes
- Una regla de un metro milimetrado
- Pesas diferentes
PROCEDIMIENTO
1 Dentro de los materiales que nos van a entregar existen dos
resortes de los cuales desconocemos sus constantes de elasticidad es asiacute que comenzamos con un ldquoAjuste de resortesldquo
a) Primero mediremos las longitudes de los resortes sin deformar Anotando o poniendo un nombre especial a cada uno para que
en adelante no nos equivoquemos de resorte
A
B
9
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
b) Tambieacuten pesar las pesas para saber con mayor exactitud sus masas
c) Luego comenzaremos poniendo el resorte en el soporte
universal colocaacutendole varios pesos distintos (previamente pesados en la balanza analiacutetica y anotados para su posterior
uso) en cada paso anotando las deformaciones que sufren los resortes
d) Con los datos obtenidos hacemos una tabulacioacuten Peso vs
Elongacioacuten inmediatamente hacemos un ajuste de curva tambieacuten podemos utilizar la hoja de caacutelculo de Excel para que
nos ayude en la operacioacuten
2 Antes de comenzar siguiente paso pesamos tambieacuten el puck o disco
metaacutelico
10
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
3 Ponemos la hoja bond A3 encima del papel metaacutelico y colocamos los resortes en los extremos de las varillas en ese paso trazamos
semicircunferencias tomando como radio los resortes sin deformar a cada uno de los extremos de las varillas
4 Instalamos los resortes tubo de aire y el cable que conecta a la fuente del chispero al disco metaacutelico o puck intentemos que todo este en orden (el tubo de que abastece el aire no tenga fisuras o este
suelto igual con el cable de la fuente del chispero)
5 Un Alumno se colocara en el interruptor de la fuente del chispero
otro estirara el disco hasta cierto extremo y otro abriraacute el tubo que abastece el aire suavemente
11
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
6 Al momento de prender la fuente de chispero soltar raacutepidamente el disco metaacutelico en el momento que el disco realice la curva dada
apagar tambieacuten raacutepidamente el chispero
7 Con todos estos pasos hemos terminado con la parte practica del
Laboratorio en el siguiente tramo comenzaremos con el anaacutelisis de datos obtenidos ya sea en los pesos registrados y la graacutefica de la curva obtenida por la fuente del chispero en la hoja bond A3
8 Se procede a trazar los vectores posicioacuten de los puntos obtenidos asiacute tambieacuten como los aacutengulos entre la horizontal y los vectores posicioacuten
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
5
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
El primer experimento que confirmaba la masa relativista fue el descubrimiento por Buumlcherer en 1908 de que la relacioacuten de la carga del
electroacuten y su masa (e m) era menor para electrones raacutepidos que para los lentos Posteriormente incontables experimentos confirman los resultados y foacutermulas fiacutesicas anteriores
La masa y la energiacutea se convierten asiacute en dos manifestaciones de la
misma cosa Los principios de conservacioacuten de la masa y de la energiacutea de la mecaacutenica claacutesica pasan a configurar el principio de conservacioacuten de la energiacutea-masa relativista maacutes general
Sin embargo la Teoriacutea de la Relatividad de Einstein sigue sin decirnos queacute es esa cosa que se manifiesta como masa o como energiacutea Por ello la idea de incontables experimentos que confirman dicha teoriacutea es un
poco aventurada una cosa es que matemaacuteticamente cuadren algunos resultados y otra que la realidad fiacutesica subyacente sea la propugnada por la Mecaacutenica Relativista
Por el contrario la Mecaacutenica Global explica la fuerza de la gravedad
como el efecto de la tensioacuten de la curvatura longitudinal de la estructura reticular de la materia o globina para no confundirla con la materia
normal Tambieacuten explica en queacute consiste la energiacutea electromagneacutetica y coacutemo se forma la masa es decir ha unificado la gravedad la energiacutea y la masa
6
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
EXPERIMENTO 2da Ley De Newton OBJETIVOS
- Comprobar experimentalmente la relacioacuten existente entre la fuerza aceleracioacuten y masa
- Analizar graacuteficamente los vectores fuerza y aceleracioacuten
- Determinar la correcta orientacioacuten entre ambos vectores antes mencionados
INSTALACIOacuteN
- Tablero con superficie de vidrio y conexiones para circulacioacuten de aire comprimido
- Puck
7
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Chispero electroacutenico
- Fuente del chispero
- Papel eleacutectrico tamantildeo A3
- Papel Bond tamantildeo A3
8
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Dos resortes
- Una regla de un metro milimetrado
- Pesas diferentes
PROCEDIMIENTO
1 Dentro de los materiales que nos van a entregar existen dos
resortes de los cuales desconocemos sus constantes de elasticidad es asiacute que comenzamos con un ldquoAjuste de resortesldquo
a) Primero mediremos las longitudes de los resortes sin deformar Anotando o poniendo un nombre especial a cada uno para que
en adelante no nos equivoquemos de resorte
A
B
9
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
b) Tambieacuten pesar las pesas para saber con mayor exactitud sus masas
c) Luego comenzaremos poniendo el resorte en el soporte
universal colocaacutendole varios pesos distintos (previamente pesados en la balanza analiacutetica y anotados para su posterior
uso) en cada paso anotando las deformaciones que sufren los resortes
d) Con los datos obtenidos hacemos una tabulacioacuten Peso vs
Elongacioacuten inmediatamente hacemos un ajuste de curva tambieacuten podemos utilizar la hoja de caacutelculo de Excel para que
nos ayude en la operacioacuten
2 Antes de comenzar siguiente paso pesamos tambieacuten el puck o disco
metaacutelico
10
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
3 Ponemos la hoja bond A3 encima del papel metaacutelico y colocamos los resortes en los extremos de las varillas en ese paso trazamos
semicircunferencias tomando como radio los resortes sin deformar a cada uno de los extremos de las varillas
4 Instalamos los resortes tubo de aire y el cable que conecta a la fuente del chispero al disco metaacutelico o puck intentemos que todo este en orden (el tubo de que abastece el aire no tenga fisuras o este
suelto igual con el cable de la fuente del chispero)
5 Un Alumno se colocara en el interruptor de la fuente del chispero
otro estirara el disco hasta cierto extremo y otro abriraacute el tubo que abastece el aire suavemente
11
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
6 Al momento de prender la fuente de chispero soltar raacutepidamente el disco metaacutelico en el momento que el disco realice la curva dada
apagar tambieacuten raacutepidamente el chispero
7 Con todos estos pasos hemos terminado con la parte practica del
Laboratorio en el siguiente tramo comenzaremos con el anaacutelisis de datos obtenidos ya sea en los pesos registrados y la graacutefica de la curva obtenida por la fuente del chispero en la hoja bond A3
8 Se procede a trazar los vectores posicioacuten de los puntos obtenidos asiacute tambieacuten como los aacutengulos entre la horizontal y los vectores posicioacuten
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
6
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
EXPERIMENTO 2da Ley De Newton OBJETIVOS
- Comprobar experimentalmente la relacioacuten existente entre la fuerza aceleracioacuten y masa
- Analizar graacuteficamente los vectores fuerza y aceleracioacuten
- Determinar la correcta orientacioacuten entre ambos vectores antes mencionados
INSTALACIOacuteN
- Tablero con superficie de vidrio y conexiones para circulacioacuten de aire comprimido
- Puck
7
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Chispero electroacutenico
- Fuente del chispero
- Papel eleacutectrico tamantildeo A3
- Papel Bond tamantildeo A3
8
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Dos resortes
- Una regla de un metro milimetrado
- Pesas diferentes
PROCEDIMIENTO
1 Dentro de los materiales que nos van a entregar existen dos
resortes de los cuales desconocemos sus constantes de elasticidad es asiacute que comenzamos con un ldquoAjuste de resortesldquo
a) Primero mediremos las longitudes de los resortes sin deformar Anotando o poniendo un nombre especial a cada uno para que
en adelante no nos equivoquemos de resorte
A
B
9
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
b) Tambieacuten pesar las pesas para saber con mayor exactitud sus masas
c) Luego comenzaremos poniendo el resorte en el soporte
universal colocaacutendole varios pesos distintos (previamente pesados en la balanza analiacutetica y anotados para su posterior
uso) en cada paso anotando las deformaciones que sufren los resortes
d) Con los datos obtenidos hacemos una tabulacioacuten Peso vs
Elongacioacuten inmediatamente hacemos un ajuste de curva tambieacuten podemos utilizar la hoja de caacutelculo de Excel para que
nos ayude en la operacioacuten
2 Antes de comenzar siguiente paso pesamos tambieacuten el puck o disco
metaacutelico
10
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
3 Ponemos la hoja bond A3 encima del papel metaacutelico y colocamos los resortes en los extremos de las varillas en ese paso trazamos
semicircunferencias tomando como radio los resortes sin deformar a cada uno de los extremos de las varillas
4 Instalamos los resortes tubo de aire y el cable que conecta a la fuente del chispero al disco metaacutelico o puck intentemos que todo este en orden (el tubo de que abastece el aire no tenga fisuras o este
suelto igual con el cable de la fuente del chispero)
5 Un Alumno se colocara en el interruptor de la fuente del chispero
otro estirara el disco hasta cierto extremo y otro abriraacute el tubo que abastece el aire suavemente
11
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
6 Al momento de prender la fuente de chispero soltar raacutepidamente el disco metaacutelico en el momento que el disco realice la curva dada
apagar tambieacuten raacutepidamente el chispero
7 Con todos estos pasos hemos terminado con la parte practica del
Laboratorio en el siguiente tramo comenzaremos con el anaacutelisis de datos obtenidos ya sea en los pesos registrados y la graacutefica de la curva obtenida por la fuente del chispero en la hoja bond A3
8 Se procede a trazar los vectores posicioacuten de los puntos obtenidos asiacute tambieacuten como los aacutengulos entre la horizontal y los vectores posicioacuten
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
7
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Chispero electroacutenico
- Fuente del chispero
- Papel eleacutectrico tamantildeo A3
- Papel Bond tamantildeo A3
8
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Dos resortes
- Una regla de un metro milimetrado
- Pesas diferentes
PROCEDIMIENTO
1 Dentro de los materiales que nos van a entregar existen dos
resortes de los cuales desconocemos sus constantes de elasticidad es asiacute que comenzamos con un ldquoAjuste de resortesldquo
a) Primero mediremos las longitudes de los resortes sin deformar Anotando o poniendo un nombre especial a cada uno para que
en adelante no nos equivoquemos de resorte
A
B
9
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
b) Tambieacuten pesar las pesas para saber con mayor exactitud sus masas
c) Luego comenzaremos poniendo el resorte en el soporte
universal colocaacutendole varios pesos distintos (previamente pesados en la balanza analiacutetica y anotados para su posterior
uso) en cada paso anotando las deformaciones que sufren los resortes
d) Con los datos obtenidos hacemos una tabulacioacuten Peso vs
Elongacioacuten inmediatamente hacemos un ajuste de curva tambieacuten podemos utilizar la hoja de caacutelculo de Excel para que
nos ayude en la operacioacuten
2 Antes de comenzar siguiente paso pesamos tambieacuten el puck o disco
metaacutelico
10
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
3 Ponemos la hoja bond A3 encima del papel metaacutelico y colocamos los resortes en los extremos de las varillas en ese paso trazamos
semicircunferencias tomando como radio los resortes sin deformar a cada uno de los extremos de las varillas
4 Instalamos los resortes tubo de aire y el cable que conecta a la fuente del chispero al disco metaacutelico o puck intentemos que todo este en orden (el tubo de que abastece el aire no tenga fisuras o este
suelto igual con el cable de la fuente del chispero)
5 Un Alumno se colocara en el interruptor de la fuente del chispero
otro estirara el disco hasta cierto extremo y otro abriraacute el tubo que abastece el aire suavemente
11
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
6 Al momento de prender la fuente de chispero soltar raacutepidamente el disco metaacutelico en el momento que el disco realice la curva dada
apagar tambieacuten raacutepidamente el chispero
7 Con todos estos pasos hemos terminado con la parte practica del
Laboratorio en el siguiente tramo comenzaremos con el anaacutelisis de datos obtenidos ya sea en los pesos registrados y la graacutefica de la curva obtenida por la fuente del chispero en la hoja bond A3
8 Se procede a trazar los vectores posicioacuten de los puntos obtenidos asiacute tambieacuten como los aacutengulos entre la horizontal y los vectores posicioacuten
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
8
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
- Dos resortes
- Una regla de un metro milimetrado
- Pesas diferentes
PROCEDIMIENTO
1 Dentro de los materiales que nos van a entregar existen dos
resortes de los cuales desconocemos sus constantes de elasticidad es asiacute que comenzamos con un ldquoAjuste de resortesldquo
a) Primero mediremos las longitudes de los resortes sin deformar Anotando o poniendo un nombre especial a cada uno para que
en adelante no nos equivoquemos de resorte
A
B
9
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
b) Tambieacuten pesar las pesas para saber con mayor exactitud sus masas
c) Luego comenzaremos poniendo el resorte en el soporte
universal colocaacutendole varios pesos distintos (previamente pesados en la balanza analiacutetica y anotados para su posterior
uso) en cada paso anotando las deformaciones que sufren los resortes
d) Con los datos obtenidos hacemos una tabulacioacuten Peso vs
Elongacioacuten inmediatamente hacemos un ajuste de curva tambieacuten podemos utilizar la hoja de caacutelculo de Excel para que
nos ayude en la operacioacuten
2 Antes de comenzar siguiente paso pesamos tambieacuten el puck o disco
metaacutelico
10
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
3 Ponemos la hoja bond A3 encima del papel metaacutelico y colocamos los resortes en los extremos de las varillas en ese paso trazamos
semicircunferencias tomando como radio los resortes sin deformar a cada uno de los extremos de las varillas
4 Instalamos los resortes tubo de aire y el cable que conecta a la fuente del chispero al disco metaacutelico o puck intentemos que todo este en orden (el tubo de que abastece el aire no tenga fisuras o este
suelto igual con el cable de la fuente del chispero)
5 Un Alumno se colocara en el interruptor de la fuente del chispero
otro estirara el disco hasta cierto extremo y otro abriraacute el tubo que abastece el aire suavemente
11
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
6 Al momento de prender la fuente de chispero soltar raacutepidamente el disco metaacutelico en el momento que el disco realice la curva dada
apagar tambieacuten raacutepidamente el chispero
7 Con todos estos pasos hemos terminado con la parte practica del
Laboratorio en el siguiente tramo comenzaremos con el anaacutelisis de datos obtenidos ya sea en los pesos registrados y la graacutefica de la curva obtenida por la fuente del chispero en la hoja bond A3
8 Se procede a trazar los vectores posicioacuten de los puntos obtenidos asiacute tambieacuten como los aacutengulos entre la horizontal y los vectores posicioacuten
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
9
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
b) Tambieacuten pesar las pesas para saber con mayor exactitud sus masas
c) Luego comenzaremos poniendo el resorte en el soporte
universal colocaacutendole varios pesos distintos (previamente pesados en la balanza analiacutetica y anotados para su posterior
uso) en cada paso anotando las deformaciones que sufren los resortes
d) Con los datos obtenidos hacemos una tabulacioacuten Peso vs
Elongacioacuten inmediatamente hacemos un ajuste de curva tambieacuten podemos utilizar la hoja de caacutelculo de Excel para que
nos ayude en la operacioacuten
2 Antes de comenzar siguiente paso pesamos tambieacuten el puck o disco
metaacutelico
10
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
3 Ponemos la hoja bond A3 encima del papel metaacutelico y colocamos los resortes en los extremos de las varillas en ese paso trazamos
semicircunferencias tomando como radio los resortes sin deformar a cada uno de los extremos de las varillas
4 Instalamos los resortes tubo de aire y el cable que conecta a la fuente del chispero al disco metaacutelico o puck intentemos que todo este en orden (el tubo de que abastece el aire no tenga fisuras o este
suelto igual con el cable de la fuente del chispero)
5 Un Alumno se colocara en el interruptor de la fuente del chispero
otro estirara el disco hasta cierto extremo y otro abriraacute el tubo que abastece el aire suavemente
11
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
6 Al momento de prender la fuente de chispero soltar raacutepidamente el disco metaacutelico en el momento que el disco realice la curva dada
apagar tambieacuten raacutepidamente el chispero
7 Con todos estos pasos hemos terminado con la parte practica del
Laboratorio en el siguiente tramo comenzaremos con el anaacutelisis de datos obtenidos ya sea en los pesos registrados y la graacutefica de la curva obtenida por la fuente del chispero en la hoja bond A3
8 Se procede a trazar los vectores posicioacuten de los puntos obtenidos asiacute tambieacuten como los aacutengulos entre la horizontal y los vectores posicioacuten
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
10
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
3 Ponemos la hoja bond A3 encima del papel metaacutelico y colocamos los resortes en los extremos de las varillas en ese paso trazamos
semicircunferencias tomando como radio los resortes sin deformar a cada uno de los extremos de las varillas
4 Instalamos los resortes tubo de aire y el cable que conecta a la fuente del chispero al disco metaacutelico o puck intentemos que todo este en orden (el tubo de que abastece el aire no tenga fisuras o este
suelto igual con el cable de la fuente del chispero)
5 Un Alumno se colocara en el interruptor de la fuente del chispero
otro estirara el disco hasta cierto extremo y otro abriraacute el tubo que abastece el aire suavemente
11
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
6 Al momento de prender la fuente de chispero soltar raacutepidamente el disco metaacutelico en el momento que el disco realice la curva dada
apagar tambieacuten raacutepidamente el chispero
7 Con todos estos pasos hemos terminado con la parte practica del
Laboratorio en el siguiente tramo comenzaremos con el anaacutelisis de datos obtenidos ya sea en los pesos registrados y la graacutefica de la curva obtenida por la fuente del chispero en la hoja bond A3
8 Se procede a trazar los vectores posicioacuten de los puntos obtenidos asiacute tambieacuten como los aacutengulos entre la horizontal y los vectores posicioacuten
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
11
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
6 Al momento de prender la fuente de chispero soltar raacutepidamente el disco metaacutelico en el momento que el disco realice la curva dada
apagar tambieacuten raacutepidamente el chispero
7 Con todos estos pasos hemos terminado con la parte practica del
Laboratorio en el siguiente tramo comenzaremos con el anaacutelisis de datos obtenidos ya sea en los pesos registrados y la graacutefica de la curva obtenida por la fuente del chispero en la hoja bond A3
8 Se procede a trazar los vectores posicioacuten de los puntos obtenidos asiacute tambieacuten como los aacutengulos entre la horizontal y los vectores posicioacuten
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
12
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
CALIBRACIOacuteN DE RESORTES
F= kx
MASAS
Puck (g) 8895 g
RESORTE A Long inicial 94 cm kA= 292 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 153
2 4965 4870 245
3 747 7328 333
4 999 9800 421
RESORTE B Long inicial 101 cm kB= 267 Nm
Pesa Masa Total (g) Pesos (N) Elongacioacuten (cm)
1 2505 2457 184
2 4965 4870 274
3 747 7328 367
4 999 9800 466
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
13
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
GRAacuteFICAS PARA LA CALIBRACIOacuteN DE LOS RESORTES Resorte A
Resorte B
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
14
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
OBSERVACIONES
Al calibrar los resortes no se tiene que tener una masa especiacutefica sino tener cualquier objeto con masa apreciable que sea afiacuten a los
datos de aceleracioacuten y fuerza que se obtendraacuten en el experimento
Los resortes utilizados no son ideales y debido a esto los caacutelculos no
son exactos
La superficie sobre el cual desliza el puck influye antildeadiendo una fuerza de friccioacuten en el experimento
En el momento de trazar los vectores de posicioacuten y aacutengulos se
comete errores en la medicioacuten por haber superposicioacuten de rectas
CONCLUSIONES
El vector aceleracioacuten y el vector fuerza no tienen la misma direccioacuten
sino que presentan un leve desfasaje es decir se forma un aacutengulo entre esos dos vectores Esto es debido a los errores que se efectuacutean durante el laboratorio y a la fuerza de rozamiento que despreciamos
en el experimento pues existe variacioacuten de energiacutea mecaacutenica-
En este caso al ejercer una fuerza elaacutestica eacutesta produce una
aceleracioacuten la cual se ve reflejada en el movimiento desordenado del disco Vieacutendose aplicada la Segunda Ley de Newton
El disco tiende a seguir movieacutendose por la expulsioacuten del aire
comprimido simultaacuteneo al deslizamiento pero de todas formas se detendraacute por efecto del rozamiento
RECOMENDACIONES
Realizar el experimento con resortes en oacuteptimo estado (que presente
una miacutenima deformacioacuten)
Verificar que el flujo de aire sea continuo para que no influya en el momento del desplazamiento del puck
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004
15
Universidad Nacional de Ingenieriacutea Facultad de Ingenieriacutea Mecaacutenica
Realizar el experimento varias veces para asiacute tener maacutes opciones y elegir la hoja con los datos maacutes claros y precisos
Intentar con los dos voltajes para asiacute obtener maacutes resultados hasta
encontrar uno favorable
Tener anotado los pesos de todos los objetos dados ya sean pesas y el disco metaacutelico
Al momento de calibrar los resortes utilizar la mayor combinacioacuten
de pesas para que nos ayude en el ajuste de resortes
Intentar tener todos los instrumentos en buen estado esto es en
caso de el tubo que abastece el aire que no tenga fisuras que los resortes no esteacuten muy gastados (no esteacuten deformados) etc
En el momento que la persona encargada de prender la fuente del
chispero la persona que tiene el disco estirado tenga cuidado y lo suelte raacutepidamente
Al momento de analizar la grafica en la hoja bond A3 utilizar
instrumentos calibrados ya que cada error que realicemos con estos instrumentos afectaraacute los resultados de la aceleracioacuten y fuerza en la grafica
BIBLIOGRAFIacuteA
Joseacute Martiacuten Casado Maacuterquez Fiacutesica I para estudiantes de ciencias e
ingenieriacutea 1ra edicioacuten Cap I EDUNI 2008
Facultad de Ciencias ndash UNI Manual de Laboratorio de Fiacutesica
General Cap I Facultad de Ciencias 2004