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• Diego Mazariegos

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• El módulo de Young
• Elasticidad (Física)
• Mecanica clasica
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Resumen Para la práctica de elasticidad utilizamos 9 masas en la cual esta última masa tuvo la ruptura del hilo de pescar. Esta ruptura tiene el papel más importante del fenómeno de elasticidad (módulo de Young). La masa a la cual el hilo era sometido la aumentábamos en intervalos de 2 libras. Se tomaron los pesos en libras para luego pasar este dato a kilogramos así mismo medimos cuanto se estiraba (deformaba) el hilo. El diámetro del hilo de pescar es de 0,80 mm Datos y Cálculos: Longitud del hilo de pescar: 25cm= 0.25m Diámetro de la sección transversal del hilo: 0.80mm Área de la sección transversal: A=π𝑟 2 = π(

8𝑥10−3 2

m) = 𝑨=𝟓.𝟎𝟔𝟐𝟓𝟒𝟖𝟐𝟒𝟔∗𝟏𝟎−𝟓 𝒎𝟐 .

Objeto

Masa(De menor a Peso(N) Esfuerzo(Pa) mayor)(kg) 1 0.909090kg 8.909090N 175980.3475Pa 2 1.818181kg 17.818181N 351960.7149Pa 3 2.727272kg 26.727272N 527941.0823Pa 4 3.636363kg 35.636363N 703921.4496Pa 5 4.545454kg 44.545454N 879901.8169Pa 6 5.454545kg 53.454545N 1055882.184Pa 7 6.363636kg 62.363636N 1231862.552Pa 8 7.272727kg 71.272727N 1407842.919Pa 9 8.181818kg 80.181818N 1583823.286Pa Para encontrar el esfuerzo realizad por casa masa utilizamos la siguiente formula: 𝐸𝑠𝑓𝑢e𝑟𝑧𝑜 =

Fuerza Tangencial Area Transversal

. En la cual la fuerza tangencial sería la el peso suspendido

en el hilo de pescar y el área será la que calculamos anteriormente.

Objeto Longitud Final(m) 1 0.2525m 2 0.255m 3 0.2605m 4 0.265m 5 0.2705m 6 0.273m 7 0.2755m 8 0.2905m

Deformación Total(m) 0.0025m 0.005m 0.0105m 0.015m 0.0205m 0.023m 0.0255m 0.0405m

9

0.0635m

0.3135m

Deformación por unidad de longitud Regreso a la longitud inicial Regreso a la longitud inicial Regreso a la longitud inicial Regreso a la longitud inicial Regreso a la longitud inicial Regreso a la longitud inicial Regreso a la longitud inicial Sufrió una deformación permanente Punto de ruptura aprox

a)

Determinar con que esfuerzo el polímero se rompe: 𝐸𝑠𝑓𝑢e𝑟𝑧𝑜 =

Fuerza Tangencial

. 𝐸𝑠𝑓𝑢e𝑟𝑧𝑜 = Area Transversal

80.181818N 5.062548246∗10−5 𝒎𝟐

= 1583823.286Pa

Aproximadamente (No sabemos si este se hubiera roto con un poco menos de peso). b) c) d) e)

Construir la curva Esfuerzo-deformación con los valores obtenidos en Excel Idetificar todos los puntos de la curva según el diagrama dado en la parte teórica Comparar el diagrama obtenido con los datos y el que se encuentra en internet. Discutir las diferencias en los diagrama si es que las hay

Discusión de Resultados Determinamos de manera experimental, que el módulo de elasticidad (Módulo de Young) para el hilo de pescar que utilizamos es de 0.3*109 𝑃𝑎 aproximadamente, lo obtenemos en la función lineal: y = 2.99E09x + 56661 Pa. Este módulo se determinó por medio del modelo matemático Y = mx + b, en donde “m” es la pendiente de la misma. La cual encontramos gracias a la gráfica proporcionada por Excel Cada dato que obtuvimos de la deformación del hilo no es un dato exacto ya que o utilizamos adecuadamente todos los decimales que en cada uno de los datos se nos presentaba, podemos decir que hay un margen de error ya que al utilizar el hilo no se le dio un descanso. Es decir que utilizamos el mismo cable para todos los pesos lo cual podría afectar a los resultados ya que al estar realizando un esfuerzo con un peso el cable no tendría las mismas características iniciales por lo cual podría afectar al siguiente peso. Podríamos tener para cada uno de los pesos un hilo de igual longitud y ver cuál sería el cambio ya que de esta manera se estaría usando un hilo “Nuevo” y ver si esto afecta en gran cantidad a los resultados obtenidos dado a que en la masa de 16 libras el cable ya no regreso a su estado natural se podría decir que el hilo llego a su límite elástico y gracias a este la última masa de 18 libras lograra reventar el hilo. Esta acción se logra ver en la gráfica de esfuerzo-deformación. Nuestra grafica comparada con la de internet puede variar ligeramente por los errores mencionados anteriormente, pero en lo que cabe se acerca de manera muy acertada a la gráfica original de módulo de Young.

Conclusiones A lo largo de la práctica logramos identificar que la elasticidad es cuando un cuerpo se somete a una fuerza en modo de tensión. Dicha tensión deforma el material para que cuando se deje de tensar dicho material este regrese a su forma natural. Logramos ver que la elasticidad tiene un cierto parecido a la ley de Hooke la cual establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo Nuestro polímero es Nylon, debido a que el módulo de Young construido por Excel con nuestros datos obtenidos en la práctica está entre los parámetros que encontramos en internet de igual manera en el royo de hilo se logra identificar que es de nylon.