Balanza de Jolly - Prácticas - Mecánica y Ondas - Física, Apuntes de Mecánica y Ondas. Universidad Pontificia de Salamanca - UPSA

Mecánica y Ondas

Descripción: Apuntes del curso universitario de Mecánica y Ondas sobre la Balanza de Jolly - Prácticas de Mecánica y Ondas - Determinación de la constante de fuerza
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Universidad: Universidad Pontificia de Salamanca - UPSA
Dirección: Física
Fecha de la carga: 05/09/2012
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BALANZA DE JOLLY

Determinación de la constante de fuerza (Método estático).

Primeramente tomamos el valor de a0 en la escala milimitrada de la balanza, arrojando un valor de 14,7 cm.

Iremos colocando sucesivas cargas sobre el platillo situado a la altura de a0 y miramos cuales son las nuevas medidas. Calculamos los alargamientos con respecto a a0. Dichos alargamientos tienen un valor negativo; tomaremos valor absoluto para simplificar cálculos.

Para poder representar la gráfica es conveniente calcular el peso de cada una de las cargas.

Cargas (N) Posiciones (m.) Alargamientos (m)

0,01 0,137 0,01

0,02 0,127 0,02

0,03 0,117 0,03

0,04 0,107 0,04

0,05 0,097 0,05

0,08 0,067 0,08

0,1 0,045 0,102

Una vez calculado el peso, pasamos a construir una gráfica llevando en ordenadas el peso de las cargas y en abcisas los alargamientos correspondientes. Sabiendo que F=Cx y que en nuestro caso P=Cx; entonces C=P/x y resultaría que C es la pendiente de la recta obtenida en la gráfica A.

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Debido a la precisión con que han sido tomadas las medidas y a la absoluta eliminación de errores sistemáticos el error de esta gráfica es nulo.

b) Determinación de la constante de fuerza (Método dinámico).

Calculamos la masa del platillo y obtenemos 12,7±0,01 g. y la del resorte 5,4±0,01 g. Tiramos del platillo hacia abajo (sin pesas) dejamos oscilar 20 veces. Medimos el tiempo y repetimos el procedimiento con distintas masas. Calculamos el período así como su cuadrado para poder representar T² frente a la masa, la cual podemos ver en la gráfica B.

M (kg) NT (s) T (s) T² (s²)

0,0126 15,28 0, 764 0,584

0,0136 15,81 0, 7905 0,625

0,0146 16,37 0, 8185 0,67

0,0176 17,75 0, 8875 0,788

0,0206 18,94 0, 947 0,897

0,0226 19,78 0, 989 0,978

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Calculo C por la fórmula C=4²/m

Como se ha demostrado en otras prácticas, si tomamos  con bastantes decimales el error de  es despreciable con relación al error de m; por tanto (C)=(m); (C)=0,7/38,9=±0,02

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Para calcular f, sabemos que f=−M/m, donde M es la masa para T²=0, que coincide con el corte entre la recta T²−M y el eje de abcisas. M=−0.008 Kg. y m la masa del platillo y el resorte, m=0,0181±0,02 Kg.

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Para hallar la densidad del sólido problema tomo el índice cuando no existe carga en el platillo y obtengo A0=14,7 cm. Coloco el cuerpo problema colgado del platillo A1=10,3 cm. El alargamiento corresponde a X=−4,4 cm.

Coloco un vaso con agua donde sumerjo el cuerpo problema, A2=10,8 cm. El alargamiento es XI=−3,9.

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BALANZA DE JOLLY

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