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• Jasmin Limaymanta Llallire

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad

del Perú, DECANA DE AMÉRICA)

FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

Reporte Nº 2 Curso: Laboratorio de Física II Profesor: REYES VEGA, Raúl Gregorio Integrantes: - HUAMÁN TORRES, Daniela Isabel - JULCA SALVATIERRA, Harold Waldir - LEON CONTRERAS, Jeremy Carlos - LEON MENDOZA, Myriam Lorena - LIMAYMANTA LLALLIRE, Jasmin Shandal Grupo: 3

Lima-Perú 2020

Procedimiento

I.

1ra Parte (Usando el simulador Phet (Masas y Resortes: fundamentos) abrir la ventana Estirar. Se presentan dos resortes verticales sin estirar. En fuerza del resorte 1 posesionarlo a tres líneas (Resorte grueso). En fuerza del resorte 2 posesionarlo a una línea (Resorte delgado).

Colocar masas conocidas dadas en el simulador en los extremos libres de los resortes mida el estiramiento, utilizando una regla. Y determinar la constante elástica promedio que presenta cada resorte. Completar la tabla 1 y 2. (Considere g=980cm/s2, para todos los casos del presente experimento). Tabla 1

Tabla 2

M(g)

F(D)=M.g

X(cm)

k(D/cm)

M(g)

F(D)=M.g

X(cm)

K(D/cm)

50

49000

8

6125

50

49000

18

2722,22

100

98000

16

6125

100

98000

26

3769,23

250

245000

41

5975.61

250

245000

62

3951,61

k1=6075.20

k2= 3481,02

Evaluación: 1. Conocido la constante elástica promedio k1 del resorte 1. Determine la masa desconocidas de los cilindros (Rojo, Azul, Verde).

Sabemos:

Por medición:

Reemplazamos:

M(g)

F(D)=M.g

X(cm)

MR MA

77.49

75940.04

12.5

102.29

100240.85

16.5

MV

204.57

200481.71

33

K(D/cm)

6075.20

2. Conocido la constante elástica promedio k2 del resorte 2. Determine la masa desconocidas de los cilindros (Rojo, Azul, Verde).

Sabemos:

Datos obtenidos por el simulador Phet:

Reemplazamos:

M(g)

F(D)=M.g

X(cm)

MR MA

67,48

66139,38

19

100

98000

26

MV

177,60

174051

50

K(D/cm)

3481,02

2da Parte (Usando el simulador Phet (Masas y Resortes: fundamentos) abrir la ventana Estirar. Se presentan dos resortes verticales con sus tamaños normales. En fuerza del resorte 1 posesionarlo a tres líneas (Resorte grueso). En fuerza del resorte 2 posesionarlo a una línea (Resorte delgado).

Utilizando el resorte 2 de constante elástica k2 conocida y colocando alternativamente las

masas del simulador en los extremos libres del resorte, y con el cronometro a cero mida los tiempos t para 10 oscilaciones midiendo las frecuencias y a continuación complete la tabla mostrada. M(g) 50 100

# de oscilaciones 10 10

t(s) 6.89 9.93

f(Hz) 1.451 1.007

T(s) 0.689 0.993

T2(s2) 0.474 0.986

A(m) 0.12 0.25

250

10

15.68

0.637

1.569

2.462

0.50

1. Graficar T versus M, T2 versus M. Analice porque son así estas curvas Gráfica T vs M 1.8

y = 0.0088x + 0.2037

1.6

PERIODO(s)

1.4 1.2

T(s) M(g) 0.689 50 0.993 100

1 0.8

T

0.6

2

1.569

0.4

250

0.2 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

MASA(g)

Se observa que en la gráfica 1 se genera una función de raíz cuadrada esto debido a que la masa y el periodo son magnitudes directamente proporcionales que se relacionan mediante la √

siguiente fórmula

es por ello que en el graficó se obtuvo una curva. 2

Gráfica T vs M 3

y = 0.0099x - 0.0149

2.5

PERIODO(s2)

2

T2(s2) 1.5

T2 Lineal (T2)

1 0.5 0 0

50

100

150

MASA(g)

200

250

300

0.474 0.986 2.462

M(g) 50 100 250

Al elevar al cuadrado el periodo se obtiene la pendiente la cual se relaciona con . generando una función lineal esto debido a que el periodo es una variable dependiente de la masa ya que si esta aumenta el periodo también lo hace .

2. Considerando el resorte 2 de constante elástica conocida k2, en posición vertical al cual se le sujeta una masa de 100g y se suelta. Halle la ecuación del movimiento del sistema masa-resorte. Conocemos la ecuación del movimiento de un sistema masa resorte: ()

(

)

También sabemos que:

Entonces:

√

√

⁄

En caso de la amplitud puede conocerse experimentalmente con una regla o un instrumento de medición de longitud. La ecuación quedaría: ( ) II.

(

)

Conclusiones De las mediciones en el laboratorio virtual Phet para una masa de 100g y una fuerza (III) del resorte: LUGAR

GRAVEDAD (cm/s2)

AMPLITUD (cm)

FRECUENCIA (Hz)

La Luna Tierra Júpiter

162 980 2479

12,5 20,5 40,5

0,015 0,014 0,013

Evaluando las oscilaciones para una misma masa y resorte en lugares afectados por diferentes gravedades como es el caso de la Luna, la Tierra y Júpiter, concluimos que a medida que la gravedad aumenta, la amplitud de las oscilaciones también lo hace, pero las frecuencias disminuyen.