Materiales y procedimiento:
- Resorte
- Juego de pesas de distintas masas
- Un soporte para poder fijar las pesas
- Regla para medir los alargamientos
- Piola
El procedimiento utilizado:
- Se ato en un extremo de la piola el resorte y en el otro extremo el soporte de las pesas.
- El extremo con el resorte se mantuvo quieto para poder agregar las pesas, se procedió a agregar las pesas
- Al colocar la pesa, se estira el muelle y luego para, en el momento que se produce la elongación, se mide la longitud que se estiro.
- Se midieron los primeros datos experimentales
- Se siguió el procedimiento de quitar la pesa y agregar otra con distinta masa, mientras se registraba los datos de los cambios de extensión por el cambio de masas.
Datos y Análisis
Cálculos para encontrar constante K:
Peso W= mg
la aceleracion gravitatoria sea= -9.81 ms-2
Hacemos una simple conversión de las longitudes de cm a m y de g a kg para estar con las unidades SI:
Conversion:
7.6±0.5 cm×1 m100 cm=0.076± 0.005 m
9.7±0.5 cm×1 m100 cm=0.097± 0.005 m
11.7±0.5 cm×1 m100 cm=0.117± 0.005 m
13.8±0.5 cm×1 m100 cm=0.138± 0.005 m
15.9±0.5 cm×1 m100 cm=0.159± 0.005 m
52.8×1 kg1000 g=0.0528 kg
102.8×1 kg1000 g=0.1028 kg
152.8×1 kg1000 g=0.1528 kg
202.8×1 kg1000 g=0.2028 kg
252.8×1 kg1000 g=0.2528 kg
𝐹=−𝑘𝑥 𝑘=−Fx
La Ley de Hooke la usamos a nuestro parecer para que la k sea la incógnita, para poder sacar k tenemos que saber cuál es la fuerza y la fuerza se la saca con esta fórmula:
Peso W= mg = F
Con F ya sacado, necesitamos sacar X. Restando la longitud inicial con las longitudes de las siguientes medidas podemos averiguar X.
Ln -Lo = x
Al dividir la fuerza sobre ∆x, pudimos obtener los valores de la constante K. Se concluyo con dos valores medios, uno de X, 0.062 m, y otro de K de 24.23 N/cm.
Conforme se van viendo los resultados de la grafica podemos concluir sacando k, mediante la pendiente.
Y al sacar k con la pendiente podemos verificar que tan cercano esta al valor aceptado y ahí determinar si algún error fue nuestro o del proceso, o si en si pudimos acercarnos al valor de la constante k.
Conclusión:
Hay una relación inversa relacionada con la fuerza neta y la elongación del resorte. Mientras el peso va incrementando, la elongación también sufre los cambios, el cambio en x es mayor mientras hay más peso. La determinación de la constante no varió en los cálculos, fueron muy cercanos los valores solo con variaciones de centésimas. En comparación con el valor aceptado, nuestro margen de error fue mínimo, significando que los cambios entre cantidades fueron de errores aleatorios, errores en procedimiento, falta en el conseguir los datos, las mediciones con la regla y hay cierta posibilidad que pudo haber sido el resorte mismo que tuvo alguna falla, como deformaciones.
La pendiente deja saber la constante k, la cual es determinante de que tanta respuesta tiene el resorte con la fuerza neta, mientras esa constante sea menor, el resorte será más compacto, y si es mayor, será más elástico.
Ciertas limitaciones que se tuvieron en el laboratorio pudieron haber afectado los resultados y las oscilaciones entre los resultados de la constante. Las mediciones que hicimos con la regla pudieron haber sido afectadas por nosotros mismos, por la diferencia de distinción entre donde el resorte comienza para medir, esto causo que hayan mediciones un poco diferentes y tal vez equivocaciones. Para contrarrestar este problema, se pudo haber resaltado exactamente donde comenzaba el resorte y tener a otra persona revisando como se está midiendo el resorte, el resorte se pudo haber puesto en la mesa y hacer mediciones de principio a fin con una regla más exacta.
El resorte también tuvo parte en nuestra limitación en el laboratorio. Si no se sabe exactamente que resorte se usa, la constante y el resorte en si tiene su propio límite. Un recuerdo de usar los resortes es que aunque tengan elasticidad, se puede tener un rango que se estira y ya no regresara a su estado original sino con una deformación. Tal vez no fue el caso con estos resortes, pero no podemos estar seguros, una solución hubiese sido conseguir resortes más gruesos para que haya un poco mas de seguridad que no estén deformados.
by
cduchicela (student)
