Fuerza EN UN Resorte.0 - Relación entre la Energía Cinética y Potencial PDF

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FUERZA Y ENERGIA EN UN RESORTE

INTRODUCCION Cuando una fuerza externa actúa sobre un cuerpo elástico, este se deforma, si la fuerza cesa este regresa a su estado normal, esto es lo que se llama cuerpo elástico. Cuando a un resorte se le aplica una fuerza este se deforma una distancia X, esta relación viene dada por la ley de Hooke, esto es F= -k X, siempre y cuando el cuerpo sea elástico. Objetivo: medir la constante elástica de un resorte y medir la masa de un cuerpo desconocido. Procedimiento: Bajar la simulación mass-spring-lab_es_01 o búscala en http://phet.colorado.edu/en/simulation/mass-spring-lab Primera Parte: medir la constante elástica del resorte usando las masas conocida en el escenario de 50 gr,100 gr, y 250 gr. Dejar los valores donde esta el cuadro verde sin fricción y suavidad del resorte media y elegir el primer resorte. Completar la siguiente tabla para la tres masa indicada. Usar el valor de la gravedad de 9.8 m/s2, medir con la regla los valores de la deformación de X. y usar la ley de Hooke para determinar la contaste elástica del resorte, trabajar en el sistema internacional de medidas (S.I). Masa (Kg)

Peso(N)

Deformación(m)

Contante elástica(N/m)

0.050

50

10

2cm

0.100

100

10.4

3cm

0.250

250

30

13cm Tabla1

Hallar la constante promedio, entre K50, K100, K250 esto es K= (K50,+ K100,+ K250) /3 = K__133.3_______ Segunda parte: Hallar la masa de un objeto desconocido. En esta parte mediremos las masas de los cuerpos verde, amarillo, y rojo del escenario. Procedimiento: colocar los tres objetos en el resorte número 1 donde calculamos la contante promedio, y medimos la deformación de cada uno de ello. Usando la ley de Hooke calculamos la masa de cada uno. m = (K X)/g. Objeto

Deformación(m)

Masa calculada(Kg)

Verde

10

10.2

Amarillo

20

31.1

Rojo

30.5

47.4

La energía de un resorte Copie los valores de la tabla1 y calcule la energía de un resorte Er = ½ K x2

Masa (Kg)

Peso(N)

Deformación, x(m)

Constante elástica, K (N/m)

Energía del Resorte (J)

0.050

50

101

2cm

0.0001

0.100

100

10.4

3cm

0.0005

0.250

250

30

13cm

0.0008

Tabla2

Análisis y conclusión 1. 2. 3. 4.

Investigar como funciona la balanza de resorte. Diferencia entre masa y peso de un cuerpo Indagar que son cuerpo elástico, dar ejemplo Si la constante del resorte se midiera en la luna o en júpiter, cuales variable cambiarían, las masas y el pesos dieran diferente explique. 5. Si aumentamos la dureza del resorte (aumenta la constante K) en que forma esto afectaría al experimento.(los cuerpos tendrían masas y pesos diferentes , explique) 6. El signo negativo de la ley de Hooke F= -k X, que en realidad significa. 7. Explique diferentes formas de medir el peso de un cuerpo 8. Con los valores de la tabla2, Hacer el grafico F= f(x) que significa la pendiente de este grafico, Que significa el área bajo el grafico.

1. Su funcionamiento está basado en una propiedad mecánica de los resortes, que consiste en que la fuerza que ejerce un resorte es proporcional a la constante de elasticidad del resorte [k] multiplicada por la elongación de este (x) [F=-kx). Lo anterior implica que mientras más grande sea la masa [m] que se coloca en el platillo de la balanza, mayor será la elongación, siendo la misma proporcional a la masa y a la constante del resorte. La calibración de una balanza de resorte depende de la fuerza de gravedad que actúa sobre el objeto, por lo que deben calibrarse en el lugar de empleo. Se utilizan si no se requiere gran precisión. 2. La masa se mide en kilogramos (kg), mientras que el peso se mide en newtons (N). La masa se refiere a la cantidad de materia que posee un objeto, pero el peso hace referencia a la fuerza de gravedad que actúa sobre un objeto.

3. Un cuerpo elástico es aquel que luego de aplicarle una fuerza, no presenta deformaciones permanentes, es decir el proceso es completamente reversible. Un cuerpo inelástico o plástico queda con deformación permanente después de desaparecer la fuerza. Ejemplo: la goma, el caucho, nylon, lycra, látex, chicle, lana, silicona, gomaespuma, grafeno, fibra de vidrio, plástico, cuerda, entre otros.

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