Upload
ana-montealegre
View
220
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/25/2019 Lab-1 F.M.
1/13
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA
LABORATORIO 1 - FSICA MODERNA - BIBIANA ROCO CHAPARROGONZLEZ - ANA ISABEL MONTEALEGRE YEPES - JUAN DAVID VSQUEZ
MORENO - PABLO ENRIQUE SNCHEZ ORTIZ
OSCILACIONES
OBJETIVOS:
Com!"!" #! $%o"&! '% o()*#!)*+, )o, #! ")$*)!.
MONTAJE:
1. Escuadra 60 2. Pesas
7/25/2019 Lab-1 F.M.
2/13
7/25/2019 Lab-1 F.M.
3/13
3. Soporte4. Resorte no. 15. Pesas
5
34
7/25/2019 Lab-1 F.M.
4/13
6. Resorte no. 2
PROCEDIMIENTO
En este laboratorio se tuvo en cuenta dos resortes diferentes en su longitud ta!bi"n en su radio
de espira# al cual de un e$tre!o %inferior& se colocaba una !asa 'ue variaba# al otro e$tre!o%superior& se su(etaba de un cuerpo est)tico# *aciendo 'ue el resorte % por lo tanto la !asa
'uedara suspendida en el aire. + partir de ello se !ed,a el tie!po 'ue se tardaba el cuerpo en
subir ba(ar en cinco oscilaciones al estirar un poco el resorte.
Medicin del tiempo:
Para la medicin del tiempo de las cinco oscilaciones el cuerpo se dejaba lo ms estable posible
para medir el estiramiento del resorte sin oscilar. Consecutivamente se estiraba el resorte un
6
7/25/2019 Lab-1 F.M.
5/13
poco ms de la distancia de estabilidad de manera manual y se soltaba, haciendo que el resorte
comenzara a subir y bajar; a partir del momento en el que se soltaba el resorte se contabilizaba
el tiempo con un cronmetro y se detena hasta la quinta oscilacin. !sto se repeta con cinco
masas di"erentes, y por cada una de ellas se realizaban dos veces y se promediaban. !ste
e#perimento se realiz con los dos resortes de manera independiente y en otra prctica estaban
unidos.
RESULTADOS
1. R%#!)*+, '% m!(!/ %($*"!m*%,$o '% "%(o"$% 1 0 :
-abla de relacin entre la !asa colgante del e$tre!o inferior del resorte# las distancias de
estira!iento del resorte 1 2. Se debe considerar 'ue las longitudes de los resortes sin una !asa
'ue las *aga estirar son/
Resorte 1/ 0.343 !
Resorte 2/ 0.322 !
asa
g
uera
Estira!iento del resorte 1
%7 y
1 & !
Estira!iento del resorte 2
%7 y
2 & !
0#01 0#0891 0#3:6 0#330
0#02 0#1862 0#404 0#335
0#03 0#2843 0#442 0#340
0#04 0#3824 0#4:0 0#346
0#05 0#4805 0#502 0#351
T!2#! 1
. R%#!)*+, '% F3%"4! )o, "%(%)$o ! #! '*($!,)*! !#o,5!'!
Por !edio de una relacin de fuera con respecto a una distancia de puede obtener el valor de la
constante de elasticidad . Realiando una !ultiplicacin de la !asa con la gravedad %8.9!;s 2&
co!o se observa en la tabla 1 *allando la pendiente de la recta 'ue dic*a relacin dar)# con
respecto a cada resorte.
7/25/2019 Lab-1 F.M.
6/13
0.36 0.38 0.4 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5 0.520
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
f(x) = 3.08x - 1.06
R = 1
Constante de Elasticidad (resorte 1)
Fuerza-Elongacion inear (Fuerza-Elongacion)
y (m)
Fuerza (N)
0.33 0.33 0.34 0.34 0.35 0.35 0.360
0.1
0.20.3
0.4
0.5
0.6
f(x) = 18.4!x - 6
R = 1
Constante de Elasticidad (resorte 2)
Fuerza-Elongacion inear (Fuerza-Elongacion)
Y (m)
Fuerza (N)
6. R%#!)*+, '% m!(!/ $*%mo 0 %"&o'o '% o()*#!)*+, '% "%(o"$% 1/ 0 !# %($!" 3,*'o(:
-ablas de relacin entre la !asa colgante del e$tre!o inferior del resorte 1# 2 al estar unidas#
el tie!po e!pleado del cuerpo para realiar las cinco oscilaciones# teniendo en cuenta 'ue se
realiaron dos veces por cada !asa se pro!ediaron< a partir del pro!edio de tie!po se *all el
per,odo 'ue tiene cada oscilacin por !edio de la siguiente ecuacin/
Per,odo =tiempo promedio
nmero de oscilaciones
7/25/2019 Lab-1 F.M.
7/13
Resorte 1 (grande)"a#a$%g&
'ieo$#&
*erio+o(5 o#cilacione#)
$#&"e+ici,n 1 00252 26
286
056
*roe+io +e /ieo1
281
"e+ici,n 2 00352 361
331
06!
*roe+io +e /ieo2
346
"e+ici,n 3 00452 381
38
06
*roe+io +e /ieo3
384
"e+ici,n 4 00552 414
415
083
*roe+io +e /ieo4
415
"e+ici,n 5 00652 460
45
0!3
*roe+io +e /ieo
5
46
Tabla 2
En las siguientes gr)ficas se !uestra la relacin entre la !asa del cuerpo oscilante %e(e & el
per,odo %e(e $& de este< en la pri!era gr)fica se !uestra co!o una funcin e$ponencial la
segunda en una logar,t!ica/
7/25/2019 Lab-1 F.M.
8/13
0.5 0.55 0.6 0.65 0. 0.5 0.8 0.85 0.! 0.!5 1
0
10
20
30
40
50
60
0
f(x) = 5.6 ex( 2.66 x )
R = 0.!!
Relacin de oscilacin (resorte 1)
Relaci,n +e o#cilacion
Exonen/ial (Relaci,n +e
o#cilacion)
r!"ca 1
0.5 0.55 0.6 0.65 0. 0.5 0.8 0.85 0.! 0.!5 1
1
10
100
Relacin de oscilacion (#a#el logar$tmico)
7/25/2019 Lab-1 F.M.
9/13
r!"ca 2
Resorte 2 (#e%ue&o)"a#a$%g&
'ieo$#&
*erio+o(5 o#cilacione#)
$#&"e+ici,n 1 0052 208
216
042
*roe+io +e /ieo1
212
"e+ici,n 2 00!52 238
240
048
*roe+io +e /ieo2 23!
"e+ici,n 3 001152 258
263
052
*roe+io +e /ieo3
261
"e+ici,n 4 001352 283
23
056
*roe+io +e /ieo4
28
"e+ici,n 5 001552
306 310 062
*roe+io +e /ieo5
308
Tabla '
7/25/2019 Lab-1 F.M.
10/13
0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
f(x) = 16.06 ex( 3.3 x )R = 0.!8
Relacin de oscilacin (resorte 2)
Relaci,n +e o#cilaci,n
Exonen/ial (Relaci,n +e
o#cilaci,n)
r!"ca '
0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65
1
10
100
1000
Relacin de oscilacin (#a#el logar$tmico)
r!"ca
7/25/2019 Lab-1 F.M.
11/13
Resortes unidos"a#a$%g&
'ieo$#&
*erio+o(5 o#cilacione#)
$#&"e+ici,n 1 0052 550
56
112
*roe+io +e /ieo1
55!
"e+ici,n 2 00!52 618
623
124
*roe+io +e /ieo2
620
"e+ici,n 3 001152 685
68
136
*roe+io +e /ieo3
686
"e+ici,n 4 001352 1
13
143
*roe+io +e /ieo4
15
"e+ici,n 5 001552 86
!8
158
*roe+io +e /ieo
5
!2
Tabla
7/25/2019 Lab-1 F.M.
12/13
1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
f(x) = 12.83 ex( 1.61 x )R = 0.!8
Relacin de oscilacin (unin de resortes)
Relaci,n +e o#cilaci,n
Exonen/ial (Relaci,n +e
o#cilaci,n)
G"7*)! 8
1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.
1
10
100
1000
Relacin de oscilacin (#a#el logar$tmico)
G"7*)! 9
7/25/2019 Lab-1 F.M.
13/13
CONCLUSIONES
1. >a to!a de la !edida de las pesas no presentan un !aor !argen de error# debido a 'ue
est)n previa!ente !edidas en la f)brica donde estas *aan sido *ec*as.
2. En el !o!ento de sacar la pendiente de cada relacin uera?Elongacin# para cadaresorte se obtienen los valores respectivos de la constante de elasticidad . Para el resorte
1 se obtienen 3.0:9:;! para el resorte 2 19.48;!.3. + la *ora de *acer los e$peri!entos entre el resorte uno el resorte dos o los dos unidos#
se tuvo 'ue to!ar unas !asas diferentes debido a 'ue el resorte dos# al tener un
coeficiente de elasticidad alto# al estirarlo un poco# *ac,a 'ue las !asas colgantes se
salieran del enganc*e# o 'ue el !ovi!iento de oscilacin fuera dispare(o# se !oviera a
los costados.
4. + !edida de 'ue se le introduca !)s !asa a los resortes# el per,odo de oscilacin
au!enta.