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