LABORATORIO FÍSICA GENERAL

MECANICA: Análisis de los resultados U1

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS DE TECNOLOGIAS E INGENIERIA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

SEPTIEMBRE 2015

OBJETIVO

Conocer y aprender a manejar los diferentes elementos de medición. Ser precisos en nuestras medidas para poder que nuestras cosas sean más

exactas. Conocer las medidas exactas que muchos elementos de uso diario. Evidenciar proceso físicos a partir de las vivencias del laboratorio.

INTRODUCCION

El siguiente informe de laboratorio nos permite aplicar los conceptos teóricos establecidos en la unidad número uno la mecánica.

En esta práctica de laboratorio se identificaron los cambios los instrumentos, las variables y sus respectivos procesos, permitiéndonos afianzar conocimientos que se formaron en el proceso educativo.

PRACTICA No. 1 – Proporcionalidad Directa y Medición

OBJETOS A UTILIZAR EN LA PRÁCTICA

Gotereo: para obtener mayor precisión al llenar la probeta. Beaker: contenedor calibrado con márgenes que sirven para contar los mililitros

de cualquier líquido. Probeta: contenedor cilíndrico que sirve para tomar medidas de líquidos. Gramera: sirve para tomar medidas de peso más precisas que una pesa normal.

CALIBRE LA BALANZA A CERO La balanza se calibro a cero

MASA DE LA PROBETA

92gr

REGISTRO DE MEDIDAS

V(ml)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mt(g)

101.73

111.04

120.04

130.93

141.33

150.94

161.01

170.94

181.02

190.90

Ml(g)

9.73 19.04 28.04 38.93 49.33 58.94 69.01 78.94 89.02 98.90

VARIABLES

VARIABLE DEPENDIENTE

Son los valores de Masa o que pesamos que se representan en el eje y y dependen de la calidad de los equipos y del método de medición además son sometidos a un rango de error

VARIABLE INDEPENDIENTE

Son los del eje X que es el volumen ya que una medida es constante y no depende de otra por ejemplo 10ml de agua siempre serán 10ml de agua no importan las variables es algo fijo e independiente

GRAFICA DE MASA DEL LÍQUIDO CON LA PROBETA VS VOLUMEN

GRAFICA DE MASA SOLO LÍQUIDO VS VOLUMEN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 100

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

9.73

19.04

28.04

38.93

49.33

58.94

69.01

78.94

89.02

98.9

Ml(g)

V(ml)

Ml(g

)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100100.0

110.0

120.0

130.0

140.0

150.0

160.0

170.0

180.0

190.0

200.0

101.7

111.0

120.0

130.9

141.3

150.9

161.0

170.9

181.0

190.9

Mt(g)

V(ml)

Mt(g)

CONSTANTE PROPORCIONALIDAD

m= YX

Constante proporcionalidad=Ml (g)V (ml)

V(ml) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Ml(g) 9,73 19,04 28,04 38,93 49,33 58,94 69,01 78,94 89,02 98,9

constante 0,973 0,952 0,9347 0,9732 0,9866 0,9823 0,9858 0,986750,9891

0,989

SEGUNDA PARTE

OBJETOS A UTILIZAR EN LA PRÁCTICA:

Pie de rey: usados para medir profundidad, diámetros internos y externos.

Tornillo Micrométrico: herramienta usada para medir objetos que requieren gran precisión.

PRECISION DE LAS HERRAMIENTAS

Pie de rey: centímetros y milímetros

Tornillo Micrométrico: centésimas o milésimas de milímetro

PIEZAS A MEDIR CON EL PIE DE REY

Pesa 1 Pesa 2

MEDIDAS 1 2 3 4 5 PROMEDIOPieza 1 2.54cm 2.54cm 2.545cm 2.54cm 2.545cm 2.542cmPieza 2 5.085cm 5.075cm 5.08cm 5.08cm 5.01cm 5.084cm

NOTA: acá se midió el diámetro de la pesa

VOLUMEN PIEZA 1

Formula volumen: v=π .r2h

Radio de la pieza 2.542/2 = 1.271cm

Altura de la pieza= 2cm

v=3,1416 .(1.271)2 .3=10,15 cm3

VOLUMEN PIEZA 1

Formula volumen: v=π .r2h

Radio de la pieza 5.084/2 = 2.542cm

Altura de la pieza= 3cm

v=3,1416 .(2.542)2 .3=60,90 cm3

PIEZAS A MEDIR CON EL TORMILLO MICROMETRICO

MONEDA 200 Pesa 2

MEDIDAS 1 2 3 4 5 PROMEDIOPieza 1 0.066p 0.067p 0.067p 0.066p 0.068p 0.068pPieza 2 0.106p 0.107p 0.108p 1.106p 1.106p 0.1066p

Nota: acá se midió el grosor de la moneda

VOLUMEN MONEDA 200

Formula volumen: v=π .r2h

PASAMOS PULGADAS A CENTIMETROS

Entonces 0.1066p = 0.2707CM

Radio de la pieza 2.67cm/2 = 1.335 cm

Altura grosor de la pieza= 0.2707cm

v=3,1416 .(1.335)2 .0 .2707=1,5156cm3

PRACTICA No. 2 – Cinemática y Fuerzas

OBJETOS A UTILIZAR EN LA PRÁCTICA

Flexómetro: Para medir la distancia entre la polea y el carrito. Cronometro: Para llevar el registro de tiempo de desplazamiento. Carrito: Nos permitirá recrear movimiento. Cuerda: Sirve para atar la pesa del carrito. Juego de pesas: Para realizar peso hacia abajo.

DIAGRAMA GENERAL

Diagrama del escenario

¿Qué tipo de función existe en el movimiento uniformemente variado entre las variables posición y tiempo, velocidad y tiempo?

¿Cómo se puede hallar una fuerza necesaria para que el sistema esté en equilibrio?

Estas fórmulas nos servirán para poder graficar más fácilmente los conceptos.

Grafica de la Velocidad que alcanza el carro en desplazarse 1 metro.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Tiempo 1,42 1,41 1,45 1,41 1,53 1,45 1,41 1,44 1,48 1,41Distancia 1 mt 1 mt 1 mt 1 mt 1 mt 1 mt 1 mt 1 mt 1 mt 1 mt

Velocidad 0,704 0,709 0,6890,70

9 0,653 0,689 0,709 0,694 0,675 0,709

Grafica de aceleración obtenida en un intervalo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Tiempo 1,42 1,41 1,45 1,41 1,53 1,45 1,41 1,44 1,48 1,41Velocidad 0,704 0,709 0,689 0,709 0,653 0,689 0,709 0,694 0,675 0,709aceleración 0,495 0,502 0,475 0,502 0,422 0,475 0,502 0,482 0,456 0,502

NOTA: La distancia que se toma es la misma 1mt pues las condiciones del laboratorio se indicaron así.

Grafica Velocidad Vs Intervalo

Grafica Velocidad Vs Tiempo de desplazamiento

Grafica Velocidad Vs Aceleración

En este experimento de cinemática evidenciamos el Movimiento Uniformemente Variado, pues es aquel cuya rapidez varía (aumenta o disminuye) en una cantidad constante en cada unidad de tiempo, la aceleración representa la variación (aumento o disminución) de la rapidez un cada unidad de tiempo.

Se caracteriza porque su trayectoria es una línea recta y el módulo de la velocidad no varia proporcionalmente al tiempo.

SEGUNDA PARTE

OBJETOS A UTILIZAR EN LA PRÁCTICA

Transportador: Para medir los ángulos. Para desarrollar los ejercicios se miden inicialmente los ángulos que genera m3

con la horizontal y la distancia que existe entre este y las masas m1 y m2.

DIAGRAMA GENERAL

Monte los soportes y las poleas como se indica

El equilibrio mecánico es un estado estacionario en el que se cumple alguna de estas dos condiciones:

• Un sistema está en equilibrio mecánico cuando la suma de fuerzas y momentos sobre cada partícula del sistema es cero.

• Un sistema está en equilibrio mecánico si su posición en el espacio de configuración es un punto en el que el gradiente de energía potencial es cero.

La definición anterior, basada en fuerzas, no es fácilmente generalizable a los medios continuos, ni proporciona información sobre uno de los aspectos más importantes de estado de equilibrio: la estabilidad.

Para este tipo de sistemas lo más cómodo es usar la segunda definición, basada en la energía potencial; debido a la relación fundamental entre fuerza y energía, ambas son equivalentes. Además, resulta más natural definir el equilibrio estable. Si la función de energía potencial es diferenciable, entonces los puntos de equilibrio coincidirán con los puntos donde ocurra un máximo o un mínimo locales de la energía potencial.

Diagrama del escenario

Figura 1

m 1=100 m 2=100 m 3=200 β=25 ˚ α=35 ˚ Distanciaa=0.39mt Distanciab=1.07mt

Figura 2 m 1=200 m 2=200

m 3=150 β=10 ˚ α=38 ˚ Distanciaa=0.80mt Distanciab=0.66mt

Figura 3

m 1=250 m 2=250 m 3=150 β=12 ˚ α=28 ˚ Distanciaa=0.83mt Distanciab=0.70mt

Figura 4

A pesar de los cambios efectuados en las masas M1 y M2, el sistema sigue conservando su equilibrio, pero cabe anotar que el cambio de peso en las masas M1 y M2, debe de ser mínimo ya que si el peso de estas dos masas es considerable debe de cambiarse el de la masa M3, para que conserve el sistema en equilibrio.También el cambio se nota en los distintos ángulos que toman las tres posiciones, cuando se varía el peso de las masas M1 y M2.En esta práctica solo es necesaria la primera condición de equilibrio (equilibrio de traslación), ya que su suma vectorial es cero y los cuerpos no están realizando ningún movimiento.

PRACTICA No. 3 – Movimientos Armónico y pendular

1. A un extremo de la cuerda cuelgue una esfera y el otro extremo sosténgalo del soporte universal. 2. Para una longitud de la cuerda de 100 cm mida el periodo de la oscilación de la siguiente manera: Ponga a oscilar el péndulo teniendo cuidado que el ángulo máximo de la oscilación no sobrepase de 15°. Tome el tiempo de 10 oscilaciones completas, entonces el periodo (tiempo de una oscilación) será el tiempo de 10 oscilaciones dividido por 10. Repita varias veces. 3. Varíe la longitud del péndulo gradualmente disminuyendo 10 cm. cada vez y en cada caso halle el periodo de oscilación. 4. Consigne estos datos en la tabla 3 5. Realice una gráfica en papel milimetrado de T = f (L), o sea del periodo en función de la longitud y determine qué tipo de función es. 6. Calcule la constante de proporcionalidad. 7. Realice un breve análisis de la práctica y de sus resultados.

L(M) 100 CM

90CM 80 CM 70 CM 60 CM 50 CM 40 CM 30 CM 20 CM 10 CM

T(S) 2.1 2 1.82 1.73 1.6 1.5 1.4 1.3 0.95 0.7

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tiempo

metros

Segunda parte

M 500 200 100 50 150T 17,4 11,4 7,3 4,8 10K

0

100

200

300

400

500

600

1 2 3 4 5

T

M