Informe5 dilatacion fis102l

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS 
FACULTAD DE INGENIERIA 
CURSO BASICO – I/2021 
FIS 102L 
 
INFORME NRO. 5 
“DILATACION LINEAL” 
DOCENTE: ING. JUAN CARLOS MARTINEZ QUINTANA 
ESTUDIANTE: UNIV. DAVID YERKO CALLA CORANI 
CARRERA: INGENIERIA CIVIL 
ASIGNATURA: LABORATORIO DE FÍSICA II 
GRUPO: H 
 FECHA DE ENTREGA: viernes, 16 de abril de 21 
LA PAZ – 2021 
 
1. Cálculos. - 
 
1.1 Datos. – 
max
0.01
reloj medidor de longitud
mm

 
max
0.1 º
termometro digital
C

 
Material Lo[cm] To[ᵒC] Tf[ᵒC] Vueltas ΔL[mm] α[ᵒC ¹] 
Aluminio 75 15.3 81.1 1 1.1 
Acero 75 17.4 68 ··· 0.4 
Cobre 75 17.1 77.5 ··· 0.71 
1.2 Calculo del coeficiente de dilatación 
lineal(α). – 
Con la ecuación (4) 
 0 0F
L
L T T
 
 

…..(4) Para ello necesitamos la tabla de ΔT generada por: 
Tf[ᵒC] To[ᵒC] ΔT 
81.1 15.3 65.8 
68 17.4 50.6 
77.5 17.1 60.4 
En la ecuación: 
 
5 11.1 2.23 10
10
75 65.8
1
o
ALUMINIO
o
mm
C
mm
cm C
cm
       

 
 
5 10.4 1.05 10
10
75 50.6
1
o
ACERO
o
mm
C
mm
cm C
cm
       

 
 
5 10.71 1.57 10
10
75 60.4
1
o
COBRE
o
mm
C
mm
cm C
cm
       

 
 
1oC    
 52.23 10 (aluminio) 
 51.05 10 (acero) 
 51.57 10 (cobre) 
 
 
1.3 Tratamiento de datos. – 
 
Demostración ec(5) 
SI 
 0 0
/ ln()
F
L
L T T
 
 
 => 
 0 0
ln( ) ln
F
L
L T T

 
     

 
 
     0 0ln( ) ln ln ln /FL L T T derivando        
 
 
 
00
()
0 0
: ()F
F
d T TdLd d L
entonces d E
L L T T



   


 
 
 
 
00
0 0
F
F
T TL EL EE E
L L T T



  


 también: 
( )x
x
E
x
 
 
 
 
0
0
F
F
T TL EE
L T T
  


 con:  00.01 0.1FT TL yE E   
Obtenidos de los datos. 
 
 
Finalmente: 
 0
0.01 0.1
FL T T
    lqqd. 
 
 
( )
0.01 0.1
0.0106 / 100% 1.06%
1.1 65.8ALUMINIO P ALUMINIO 
      
( )
0.01 0.1
0.0270 / 100% 2.70%
0.4 50.6ACERO P ACERO 
     
( )
0.01 0.1
0.0157 / 100% 1.57%
0.71 60.4COBRE P COBRE 
     
 
 
(%)P 
 1.06% (aluminio) 
 2.70% (acero) 
 1.57% (cobre) 
 
 
 
 
 
0 
1.4 Presentación de datos. – 
Con la ecuación (6): 
( )EXP P    
Expresando en una tabla: 
 
 
 ALUMINIO 
152.23 10 1.06%oC      
 ACERO 
151.05 10 2.70%oC      
 COBRE 
151.57 10 1.57%oC      
 
 
 
 
 
2. Cuestionario. - 
 ¿Qué ocurre con el o los orificios practicados en un tramo del material 
que se dilata linealmente? 
 R- Al practicar un orificio en un cuerpo que sufre dilatación, resulta que este 
orificio aumenta su dimensión, ya que la dilatación la hace actuar hacia afuera. 
 ¿Se cumple la ecuación (1), para cualquier incremento de temperatura? 
 R- Se ha verificado que para un incremento de temperatura que afecte a las 
moléculas o al espacio molecular y estas se expandan, se verificara una 
variación o aumento de longitud. 
 Proponga una expresión ΔL versus ΔT, para el caso de que el coeficiente 
dependa de la temperatura 
R- 
¿Por qué el mercurio es elegido como mejor liquido termométrico? 
 R-Debido a su variación de volumen uniforme con respecto a su capacidad 
. calorífica, esto está vinculada a su dilatación volumétrica, es por la cual el 
. liquido trepa el termómetro. 
 ¿Por qué los tramos de las rieles de ferrocarril no se unen en un 100% 
durante la construcción de la vía? 
R-Debido a las fuerzas internas de tracción y compresión que estos sufren a 
causa de la dilatación térmica, es necesario el espacio para que ocurra tal 
proceso y no de paso a la deformación de los rieles, provocando un 
pandeo.