Práctica constante del muelle, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física

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IES Sierra de Ayllón

Práctica I:

Cálculo de

constante de

un resorte.

Errores

Índice

• 1. Objetivo p. 1
• 2. Material p. 2
• 3. Fundamento p. 4
• 4. Desarrollo p. 6
• (^) 5. Conclusión p. 11
• 6. Bibliografía p. 12
  7. (^) Objetivo

El objetivo de esta práctica es observar el alargamiento de un muelle y de un dinamómetro al colgar diferentes masas en ellos, y con estos datos calcular los pesos, las constantes y los errores a los que están sometidos estos procesos.

3 pesas de 50g y 4 de 10g

-Regla de laboratorio

Rango: (50-990) mm Sensibilidad: ±0.001 m

-Flecha de marcaje

-Muelle

-Dinamómetro

Rango: (0-10) N Sensibilidad: ±0.1 N

-Pie o soporte

3. Fundamento

Los datos recogidos se deberán expresar en peso, el cual es la fuerza con la que la Tierra atrae una masa, para el cual se utiliza la fórmula del peso:

Donde P es el peso, expresado en Newton (N); m es la masa, expresada en kilogramos (kg); y g es la constante de la gravedad, aproximadamente 10 m/s².

Para calcular el incremento sufrido en el muelle, se usará la fórmula:

Donde Δl es el incremento sufrido en el muelle, expresado en metros (m); es la longitud del muelle una vez ha sido colgado la masa, expresado en metros (m); y es la longitud del muelle en reposo, expresado en metros (m).

es sufrido por todos los aparatos y todas las personas.

4. Desarrollo

Día 30/10/2018 Hora 09:

Comenzamos sujetando la nuez y la pinza metálica al pie o soporte y la flecha de marcaje a la regla. Se cuelga de la pinza el muelle, se mide su longitud (usando la regla y la flecha), para poder realizar posteriormente los cálculos, y se cuelga de este el portapesas y se mide la longitud del muelle. Se cuelgan 6 masas diferentes, combinando las pesas para poder obtener 6 datos diferentes.

Se obtiene la siguiente tabla de datos:

Masas (g) Longitud del muelle (mm) 0 125 10 155 20 180 30 210 40 240 50 265 60 292 110 430

Tras realizar estas medidas, se nos dio un dinamómetro en el cual la marca de cada Newton ocupaba 1 cm y se nos pidió que realizáramos medidas con este aparato y con ayuda del portapesas y las pesas.

Obtuvimos la siguiente tabla de datos:

Y en el caso del muelle del dinamómetro: Masa m (g)

Masa en kilogramos (kg)

Peso P (N)

Incremento de la longitud del muelle

Constante de elasticidad del muelle 60 0,06 0,5 0,005 100 70 0,07 0,6 0,006 100 80 0,08 0,7 0,007 100 170 0,17 1,6 0,016 100 190 0,19 1,8 0,018 100 200 0,2 1,9 0,019 100

Debemos también calcular el error absoluto y el relativo de ambos aparatos. Para ello debemos calcular el valor absoluto (en este caso será la media de todos los datos medidos) de la constante de elasticidad K.

En el caso del muelle:

Y en el del dinamómetro:

Con estos datos ya podemos calcular los errores, obteniendo la siguiente tabla en el caso del muelle:

Valor experimental constante del muelle () (N/m)

Error absoluto Error relativo

2,857 0,615 17,71% 3,636 0,164 4,72%

3,529 0,057 1,64% 3,478 0,006 0,17% 3,571 0,099 2,85% 3,592 0,120 3,46% 3,642 0,170 4,90% 0,176 5,06%

Y en el caso del muelle del dinamómetro: Valor experimental constante del muelle () (N/m)

Error absoluto Error relativo

100 0 0% 100 0 0% 100 0 0% 100 0 0% 100 0 0% 100 0 0% 0 0%

A continuación se muestran unas gráficas de la relación masa/alargamiento del muelle () en ambos aparatos:

6. Bibliografía

-Apuntes del profesor

-“Física y química para 1º de Bachillerato”, P. Naceta y J. Puente, Ed. SM, 14, 294