Modulo de Cizalladura del cobre

Laboratorio de Física II

Escuela Superior de Física y Matemáticas

Instituto Politécnico Nacional

Profesor Fernando Chávez Rivas

Practica No 3

Modulo de Cizalladura del cobre

Resumen

Introducción

En la introducción se redactara lo relacionado con los antecedentes del tema de la práctica lo que se conoce como “el estado del arte”, es decir, otros métodos teóricos y experimentales relacionados con el mismo tema.

Ver libro Resnick sección 15.5 Aplicaciones del movimiento armónico simple (paginas 361-362) del capítulo 15 Oscilaciones 4ª Edición.

La redacción de la Introducción debe contener el propósito u objetivo del Experimento. Objetivos: Obtención del modulo de Cizalladura de un alambre de cobre.

Marco teórico

En esta sección se indica la base teórica del experimento. Ver ecuaciones 17 y 21 de la sección 15-5 del Resnick y primera parte de la guía del profesor Varela (PDF con titulo Pract3-Torsión-Varela). En el cual se presentan la información necesaria para entender el tema y los desarrollos hasta llegar a las ecuaciones útiles para el experimento.

Resumen: Péndulo de torsión

Para retorcimientos pequeños la torca de restitución es proporcional al desplazamiento angular [pic 1]

Si dejamos oscilar el péndulo de torsión para oscilaciones pequeñas y en movimiento armónico angular simple. El periodo de oscilación del péndulo es

[pic 2], en donde [pic 3] (ver instructivo Prof. Varela) sustituyendo k en el periodo T se obtiene: [pic 4]Ecuación 1

En nuestro experimento del día de hoy en lugar del dispositivo del libro y de la guía usaremos un alambre de cobre de calibre 22 como se muestra en las siguientes figuras

[pic 5][pic 6]

Figura 1. Alambre de cobre de longitud L fijo en la parte superior y con una rondana de radios r1 y r2.

Montaje experimental

Esta sección se debe describir breve y claramente el arreglo experimental y cómo fue usado. Hacer un resumen de los diagramas del archivo PDF de la guía del profesor Varela PDF con titulo Pract2-Torsión-Varela). En particular, se deberá explicar cómo el arreglo experimental en particular permite probar o verificar los principios o cuestiones que están siendo examinados. Este es el lugar donde también se introducen y definen las cantidades medidas experimentalmente. Es aquí donde se debe hacer un diagrama que muestre el equipo experimental y su disposición. Este diagrama, así como los gráficos subsiguientes, son llamados figuras, y se numeran secuencialmente a medida que se mencionan en el texto.

Procedimiento Experimental

1. 1. Mida con los diámetros interior y exterior de la arandela o rondana. Calcule su momento de inercia. Dado por  [pic 7] 

Ver archivo sobre el momento de Inercia de una rondana o arandela. PDF con titulo Ejercicios_mecanica_Cuerpos_rigidos----.

        2. Haga una estimación de la incertidumbre del momento de inercia, ΔI. Suponga que la incertidumbre de la masa es de

es Δm = 0.01 g.

1. Mida el periodo T de 7 oscilaciones torsionales del péndulo. Repita el proceso para valores de L entre 1m hasta unos 2m.
2. Obtenga el promedio de las 7 oscilaciones torsionales.
3. Llene la tabla 1

Atención: El hilo del péndulo que se va a construir tiene que quedar recto y vertical, por lo que debe tener especial cuidado en evitar que el hilo se doble. Fije sobre la mesa el metro de papel, con cinta adhesiva. Fije también sobre la mesa el palito de madera, de forma que sobresalga unos centímetros del borde. Con un pequeño nudo, ate la arandela en un extremo del hilo de cobre. El nudo debe quedar lo más cerca posible del borde de la arandela. Asegúrese de que, al suspender la arandela del hilo, ésta queda en un plano vertical. Sujete el hilo con la pinza y cuelgue el péndulo, pasando el palito por los orificios de la pinza (figura 3). Ajuste la longitud de hilo, L, al valor máximo que permita la altura de la mesa, sin que la arandela toque el suelo. Extienda el péndulo sobre el metro y mida la longitud del hilo, L.

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