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UNIVERSIDAD: UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD: CIENCIAS PURAS Y NATURALES CARRERA: FÍSICA MATERIA: LABORATORIO DE FÍSICA Ι LABORATORIO Nº 5 DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE ELASTICA DOCENTE: DOC. MIRKO RALJEVIC. ESTUDIANTE: ZEUS KALED TARIFA MOLINA Laboratorio Nº 5. Determinación de la constante elástica Introducción Un resorte es básicamente un artefacto capaz de almacenar y liberar energía mecánica. En la mayoría de los casos, el resorte consta de metal en forma de espiral. El resorte está presente en muchísimos artefactos cotidianos, empezando de un bolígrafo de punta retráctil, pasando por amortiguadores de autos hasta llegar hasta armas de fuego. En las clases teóricas de física trabajamos con el tema de elasticidad, que define que un cuerpo se deforma bajo una cierta fuerza. Si esta fuerza se aumenta gradualmente, la deformación también lo hará hasta un cierto momento, o sea, hasta quedar deforme o romperse. Esto se cumple para todos los cuerpos, aunque en diferente magnitud. Por ejemplo, un bloque de hormigón no se deformará bajo la acción de una cierta fuerza, que ya quizás aplasté a un bloque de plastilina. Como ya fue mencionado, se puede observar una relación relativamente constante entre la fuerza aplicada a un cuerpo y suya deformación. Esta relación fue observado y explicado por primera vez alrededor del año 1660 por el físico inglés Robert Hooke en su libro Latinanagram, de ahí surge también el nombre de dicha ley. Pregunta de Investigación ¿Es posible mediante mediciones de masa y elongación obtener la constante elástica del resorte? Hipótesis Mediante medidas de elongación y su correspondiente masa calcular la constante elástica del resorte. Objetivos Objetivo general · Determinar la constante elástica del resorte. Objetivos específicos · Determinar la constante de restitución del resorte. · Hallar el tipo de deformación soporta el resorte. · Observar las características de un resorte. Materiales: · Soporte. · Regla de 1m de longitud. · Balanza electrónica · Resorte de metal · Esfera Procedimiento experimental 1. Pesar la masa en la balanza electrónica y anotarlo en una tabla. 2. Colgar la masa en el resorte para observar la elongación del resorte y anotar en la tabla. 3. Identificar las mediciones necesarias para hallar la elongación del resorte. 4. Medir 6 veces la elongación y anotar en la tabla. 5. Utilizando las ecuaciones de teoría de errores, determinar los errores. 6. Utilizando las ecuaciones de la fuerza Hooke determinamos la constante de restitución del resorte. Datos experimentales La masa del objeto medido por la balanza electrónica no varía: m1 = 0.482 kg m2 = 0.438 kg m3 = 0.514 kg m4 = 0.617 kg Medidas de longitud (elongación) Tabla 1 (m1) Tabla 2 (m2) Tabla 3 (m3) Tabla 4 (m4) Procesamiento de datos Hallar la desviación estándar y desviación estándar de la media de la tabla 1 Desviación estándar = S S = Deviación estándar de la media = = Numero de medida = Promedio de medidas = = (Prom) Sumatoria de medidas = Desviación estándar de la tabla 1 Tabla 1: = Desviación estándar de la media de la tabla 1 Tabla 1: = Desviación estándar de la tabla 2 Tabla 2: = Desviación estándar de la media de la tabla 2 Tabla 2: = Desviación estándar de la tabla 3 Tabla 3: = Desviación estándar de la media de la tabla 3 Tabla 3: = Desviación estándar de la tabla 4 Tabla 4: = Desviación estándar de la media de la tabla 4 Tabla 4: = Resultados Promedio de medidas + desviación estándar de la media 1. Tabla 1 (elongación) l = 0.143 ± m Masa (objeto) m = 0.482 kg 2. Tabla 2 (elongación) l = 0.134 ± m Masa (objeto) m = 0.438 kg 3. Tabla 3 (elongación) l = 0.144 ± m Masa (objeto) m = 0.514 kg 4. Tabla 4 (elongación) l = 0.163 ± m Masa (objeto) m = 0.617 kg Mediante la fórmula determinar la constante de restitución del resorte. K Prom = 34.34 Conclusión Utilizando los datos calculados se pudo determinar la constante de restitución del resorte; se puede apreciar debido al valor obtenido (34.34) que el resorte puede soportar deformaciones (media). Hoja1 n L(m) (Li-L Prom) (Li-L Prom)^2 1 0.145 0.001 0.000001 2 0.143 -0.001 0.000001 3 0.145 0.001 0.000001 4 0.143 -0.001 0.000001 5 0.142 -0.002 0.000004 6 0.145 0.001 0.000001 ∑ 0.863 0.000009 Prom 0.144 nL(m)(Li-L Prom)(Li-L Prom)^2 10.162-0.0010.000001 20.1630.0000 30.1640.0010.000001 40.162-0.0010.000001 50.162-0.0010.000001 60.1640.0010.000001 ∑0.9770.000005 Prom0.163 Hoja1 n L(m) (Li-L Prom) (Li-L Prom)^2 1 0.162 -0.001 0.000001 2 0.163 0.000 0 3 0.164 0.001 0.000001 4 0.162 -0.001 0.000001 5 0.162 -0.001 0.000001 6 0.164 0.001 0.000001 ∑ 0.977 0.000005 Prom 0.163 nL(m)(Li-L Prom)(Li-L Prom)^2 10.141-0.0020.000004 20.1430.0000 30.1500.0070.000049 40.140-0.0030.000009 50.142-0.0010.000001 60.141-0.0020.000004 ∑0.8570.000067 Prom0.143 Hoja1 n L(m) (Li-L Prom) (Li-L Prom)^2 1 0.141 -0.002 0.000004 2 0.143 0.000 0 3 0.150 0.007 0.000049 4 0.140 -0.003 0.000009 5 0.142 -0.001 0.000001 6 0.141 -0.002 0.000004 ∑ 0.857 0.000067 Prom 0.143 nL(m)(Li-L Prom)(Li-L Prom)^2 10.133-0.0010.000001 20.1340.0000 30.1360.0020.000004 40.132-0.0020.000004 50.133-0.0010.000001 60.1350.0010.000001 ∑0.8030.000011 Prom0.134 nL(m)(Li-L Prom)(Li-L Prom)^2 10.1450.0010.000001 20.143-0.0010.000001 30.1450.0010.000001 40.143-0.0010.000001 50.142-0.0020.000004 60.1450.0010.000001 ∑0.8630.000009 Prom0.144