Laboratorio de Ciencia Básica I “Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la longitud de deformación de un resorte metálico y a masa que lo produce.

Universidad Nacional Autónoma [pic 1]

de México.

[pic 2]Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán.

Laboratorio de Ciencia Básica I

“Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la longitud de deformación de un resorte metálico y a masa que lo produce.

Carrera: Ingeniería Química.

Gabriela Enriqueta Mendoza Luna.

Alan Giovani López Núñez.

Grupo:1151.

Profesora: Leticia Badillo Solís.

Fecha: 31/Agosto/2016.

Semestre: 2017-1

Contenido.

Hoja en blanco.

Introducción

Cuando se refiere a longitud de deformación de un cuerpo, se considera que un cuerpo es elástico. La elasticidad es la propiedad que poseen ciertos cuerpos de recobrar su forma o volumen inicial al aplicar cierta fuerza en él. En el momento en que un cuerpo se restablezca por sí mismo de forma más precisa, se dice que es una un cuerpo más elástico.

Una de las personas que ha estudiado este fenómeno fue Robert Hooke, científico inglés nacido en Inglaterra en 1635 (contemporáneo de Newton), el cual descubrió que la relación existente entre la longitud de deformación de un cuerpo y la fuerza que se ejerce sobre él es directamente proporcional. Matemáticamente, la “Ley de Hooke”, se representa de la siguiente manera:

[pic 3]

Donde k es la constante de proporcionalidad, x se refiere a la deformación del cuerpo, f, la fuerza resistente. La ecuación contiene un signo negativo se refiere a la fuerza que se opone a la deformación.

En pocas palabras, “Cuando se trata de la deformación de un sólido, este se opone a la deformación, siempre que ésta no sea demasiado grande”, se habla de la Ley de Hooke.

Sin embargo, hay que resaltar que todos los cuerpos elásticos poseen un límite elástico. Esta propiedad se refiere a la carga máxima que puede soportar un material sin perder su forma inicial al cesar la carga. Cuando esta fuerza es mayor al dicho límite, el cuerpo ya no regresa a su forma original y queda deformado permanente, o también puede romperse o fracturarse Las fuerzas que sobrepasan dicho límite, no se consideran aplicadas en la Ley de Hooke.

En este experimento dicha ley será aplicada en cuerpos elásticos como el resorte, que experimentan una deformación visible pero reversible. Los resortes son utilizados comúnmente para reducir vibraciones y absorber los impactos.

Claro está, que la fuerza aplicada no es el único factor que contribuye a la deformación de un cuerpo, también influyen otros factores como el material en que esté hecho y las dimensiones del cuerpo, así como la temperatura.

Planteamiento del problema

Determina experimentalmente la relación cuantitativa de la longitud de deformación de un cuerpo metálico y la masa que lo produce.

Selección y asignación de variables experimentales

• V.I.: La masa que produce la deformación
• V.D.: La longitud de la deformación de un cuerpo metálico.

Control de variables extrañas

• V.E.: Resistencia del resorte- S e utilizara el mismo resorte para que los resultados de la experimentación no varíen.
• V.E.: Material del resorte-utilizar los 5 resortes del mismo material.
• V.E.: Temperatura- No hacer el experimento en un lugar donde haya altos grados de temperatura
• V.E.: Limite elástico- Determinar el limite elástico de uno de nuestros resortes, al obtener el limite elástico se trabajaran con masas que no  sobrepasen el limite elástico.
• V.E.: Longitud inicial del resorte en reposo- Utilizar los mismos resortes para todas las pruebas experimentales.

 Hipótesis

Cuando una masa actúa sobre un cuerpo elástico se dice que la relación es directamente proporcional a la longitud de deformación.

MÉTODO.

Sujeto de estudio

Resorte de cobre.  Con una longitud de 1.5 cm y 0.7 cm de diámetro. Está formado de 18 cilindros  y el límite elástico es de _____.

Material, equipo, reactivos

• 1 soporte universal.
• 1 barómetro.
• 5 resortes de metálicos de 4 cm de largo por .7 cm de diámetro.
• 1.5 kg de lenteja.
• 900 g de frijol.
• 400 g de avena.
• 1 ½ kg de harina para hot cakes.
• 200 g de sopa.
• 1 bolsa de plástico.
• 1 pinza de doble nuez.
• 1 pinza de 3 dedos.
• 5 clips.
• 1 pinzas de alicate plano.

Procedimiento experimental.

1. Montar el soporte universal, colocando la pinza de doble nuez en dicho soporte a una altura superior de 30 centímetros.
2. En la pinza de doble nuez, colocar y ajustar la pinza de 3 dedos.
3. Con unas pinzas de alicate, colocar un clip de modo que, rodee toda la pinza de 3 dedos y quede bien ajustado.
4. Medir la longitud inicial del resorte y en la parte inferior del clip, colocar dicho resorte.

NOTA: Previamente, se debe considerar el límite de elasticidad del resorte para que los resultados esperados no sean erróneos. Se puede medir su longitud de deformación con un barómetro y considerando la masa que actúe sobre él. Cuando el cuerpo elástico ya no regrese a su forma inicial,  las cantidades de masa que estén por debajo de dicha variable son las que se trabajarán en la parte experimental.

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