TP de Fisica - ALIPSO.COM: Monografías, resúmenes, biografias y tesis gratis.
Aprende sobre marketing online, desarrollo de sitios web gratis en Youtube
Suscribite para recibir notificaciones de nuevos videos:
Jueves 05 de Agosto de 2021 |
 

TP de Fisica

Imprimir Recomendar a un amigo Recordarme el recurso

Estudiar de las leyes del pendulo elastico.

Agregado: 24 de MAYO de 2000 (Por ) | Palabras: 1221 | Votar | Sin Votos | Sin comentarios | Agregar Comentario
Categoría: Apuntes y Monografías > Física >
Material educativo de Alipso relacionado con Fisica
  • Trabajo práctico de física.: Incertezas Experimentales. Adquirir la noción de incerteza de una medición. Propagación de incertezas.
  • Guia de ejercicios. Tema: Formas fisicas y quimicas de expresarc:
  • Trabajo práctico de física. Colegio Nacional de Buenos Aires.: Estudio del Movimiento de un cuerpo en una pista inclinada. Cinemática.

  • Enlaces externos relacionados con Fisica

    Parte I

    Objetivo: Estudiar de las leyes del péndulo elástico.

    Materiales: resortes, un juego de pesas, un cronómetro, un soporte, una cinta métrica.

    Procedimiento experimental y resultados:

    Primera parte

    Tomamos un resorte y lo sujetamos de un extremo al soporte. Colocamos una masa de 20g en el otro extremo, de este modo, el resorte entra en el rango de comportamiento lineal. Medimos la longitud del resorte: l0=(15,40,2) cm.

    Luego, sin retirar la masa de 20g colgamos una pesa de 10g en el extremo inferior y medimos el resorte para obtener Dl (l1-l0).

    Repetimos esto cuatro veces más con diferentes pesos, obteniendo los siguientes resultados:

    Obs.

    F (g)

    Dl (cm)

    e f (g)

    e Dl (cm)

    1

    10

    2,4

    1

    2

    20

    4,4

    2

    3

    30

    6,6

    3

    0,4

    4

    40

    8,7

    4

    5

    60

    13,1

    5

    A partir de los datos del cuadro 1 verificamos la validez de la ley de Hooke, según la cual el cociente entre la medida de la fuerza aplicada y la de alargamiento, determinan el valor de la constante elástica del resorte.

    K=F/Dl

    K, físicamente, representa la dureza del resorte.

    El método utilizado tiene una limitación: la fuerza aplicada no debe deformar el resorte.

    Graficamos la fuerza en función del estiramiento (gráfico 1).

    Calculamos la constante elástica del resorte con su incerteza absoluta usando el método gráfico de pendientes máxima y mínima y expresamos el resultado:

    K1=( ) N/m

    Segunda parte

    Queremos determinar si el período de oscilación de un resorte depende de la amplitud de oscilación del mismo. Para ello realizamos la siguiente experiencia:

    Colocamos una masa de valor conocido en el extremo de uno de los resortes.

    Determinamos la posición de equilibrio, desplazamos el cuerpo hacia abajo y medimos el desplazamiento. Dejamos el cuerpo en libertad. Obtenemos el período de oscilación del resorte midiendo el tiempo que tarda en realizar diez oscilaciones completas y dividiendo ese tiempo por diez. Procedemos de esta forma para disminuir la incerteza relativa de la medición. Disminuirá entonces la incerteza absoluta de una oscilación.

    Contamos la oscilación completa de la masa colgante tomando como referencia la posición de máxima amplitud de la misma porque es el instante en que el módulo de la velocidad es mínimo.

    Repetimos el experimento para distintas amplitudes y completamos el cuadro N2.

    Obs.

    L (cm)

    e l (cm)

    10T (s)

    e10T (s)

    T (s)

    et (s)

    1

    29

    7,86

    0,786

    2

    31

    7,87

    0,787

    3

    33

    0,2

    7,9

    0,2

    0,79

    0,02

    4

    35

    7,95

    0,795

    5

    37

    7,84

    0,784

    Teniendo en cuenta las incertezas correspondientes a cada período, podemos decir que éste no depende del desplazamiento del resorte, ya que todos los valores son iguales.

    Podemos calcular el período de oscilación promedio (Tp).

    Tp=0,7884

    Calculando la desviación de cada medición como la diferencia entre cada valor de T y Tp, se elige el mayor de estos valores como la incerteza absoluta del período promedio.

    Completamos el cuadro N3:

    Obs

    Tp (s)

    Tp-T (s)

    eTp (s)

    eTp %

    1

    0,0024

    2

    0,0014

    3

    0,7884

    -0,0016

    0,0066

    0,837

    4

    -0,0066

    5

    0,0044

    Tercera parte

    Ahora queremos determinar si el período de oscilación de un resorte depende de la fuerza aplicada al mismo. Para ello, modificamos la masa y medimos en cada caso el perríodo de la misma forma que en la segunda parte. Con los valores medidos y calculados, completamos cuadro N4.

    Obs.

    m (g)

    em (g)

    10T (s)

    T (s)

    eT (s)

    1

    60

    5

    2

    50

    4

    3

    40

    3

    0,02

    4

    30

    2

    5

    20

    1

    En este caso el período de oscilación no se puede promediar ya que varía según la carga que se le agregue al resorte.

    El cuadrado del período de oscilación es directamente proporcional a la masa:

    De esta fórmula se puede deducir una expresión:

    Verificamos esto con los valores obtenidos experimentalmente. Las diferencias las atribuimos al rozamiento, a la masa del resorte y a las incertezas.

    Cuarta parte

    Repetimos la experiencia anterior con el resorte N2, utilizando los mismos valores de masas que en el caso anterior, y obtuvimos los siguientes valores.

    Cuadro N5:

    Obs.

    F (g)

    Dl (cm)

    e f (g)

    e Dl (cm)

    1

    10

    1

    1

    2

    20

    2,3

    2

    3

    30

    3,4

    3

    0,4

    4

    40

    4,5

    4

    5

    60

    6,4

    5

    Graficamos la fuerza en función del alargamiento. Calculamos la constante elástica del resorte con su incerteza utilizando el método gráfico de pendientes máxima y mínima.

    K2=( ) N/m

    De la misma manera que con el resorte anterior, determinamos el período de oscilación utilizando los mismos valores de masa que en el cuadro 4.

    Cuadro N6:

    Obs.

    m (g)

    em (g)

    10T (s)

    T (s)

    eT (s)

    1

    60

    5

    2

    50

    4

    3

    40

    3

    0,02

    4

    30

    2

    5

    20

    1

    Para una misma masa los períodos de oscilación no coinciden ya que poseen una constante elástica diferente.

    Deducción de

    Verificamos esto con los valores obtenidos experimentalmente.

    Conclusiones

    1)      El período es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la constante elástica.

    2)      El período es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la masa que oscila.

    3) El período resulta independiente de la amplitud.

    Parte II

    Objetivo: medir la aceleración de la gravedad con un péndulo simple.

    Materiales: un soporte, un péndulo, un cronómetro y una cinta métrica.

    Procedimiento experimental y resultados

    Construimos un péndulo simple y determinamos el tiempo que tarda en completar treinta oscilaciones. Obtenemos, dividiendo el valor obtenido por treinta, el período.

    Cuadro N7:

    L (cm)

    el (cm)

    30 T (s)

    e30T (s)

    T(s)

    er (s)

    67,5

    0,2

    49,02

    0,1

    1,634

    0,003

    A partir de la fórmula que relaciona el período con la longitud del péndulo y la aceleración de la gravedad, calculamos ésta despejando.

    Para calcular la incerteza de la aceleración de la gravedad debemos propagar:

    Para que sea válido el método que utilizamos, el ángulo no debe ser mayor a 15 y la masa del péndulo debe ser despreciable.

    Conclusiones
    1) El período resulta independiente de la amplitud para pequeñas amplitudes.

    2)      El período resulta independiente de la masa que oscila.

    3)      El período resulta directamente proporcional a la raíz cuadrada de la longitud.

    4)      El período resulta inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la aceleración de la gravedad.

    Votar

    Ingresar una calificación para del 1 al 10, siendo 10 el máximo puntaje.

    Para que la votación no tenga fraude, solo se podrá votar una vez este recurso.

    Comentarios de los usuarios


    Agregar un comentario:


    Nombre y apellido:

    E-Mail:

    Asunto:

    Opinión:



    Aún no hay comentarios para este recurso.
     
    Sobre ALIPSO.COM

    Monografias, Exámenes, Universidades, Terciarios, Carreras, Cursos, Donde Estudiar, Que Estudiar y más: Desde 1999 brindamos a los estudiantes y docentes un lugar para publicar contenido educativo y nutrirse del conocimiento.

    Contacto »
    Contacto

    Teléfono: +54 (011) 3535-7242
    Email:

    Formulario de Contacto Online »