Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Pràctica1- Politges P21.docx, Apuntes de Física

Practica de laboratorio de 2021

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 08/03/2021

enric-gutierrez
enric-gutierrez 🇪🇸

2 documentos

1 / 11

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
Escola d’Enginyeria de Barcelona Est. EEBE
POLITGES: 2 A
LLEI DE NEWTON I PRINCIPI DE
CONSERVACIÓ DE L’ENERGIA
Abans d’anar al laboratori llegiu amb cura tot el guió de la pràctica.
Després de la pràctica, completeu l’informe (només les pàgines 5-10) i
lliureu-lo al vostre professor de pràctiques en el termini d’una setmana.
Objectius
* Familiaritzar-se amb la realització de mesures i en la determinació d’errors.
* Aprendre a fer diagrames de sòlid lliure.
* Comprendre el funcionament de les màquines simples, en particular de la politja i el
concepte d’avantatge mecànic.
* Comprendre la conservació de l’energia en el funcionament de les màquines simples.
Introducció
Una màquina simple, en Física, és un dispositiu o màquina que únicament requereix
l'aplicació d'una força per funcionar.
Són màquines simples: la palanca, el pla inclinat, la corriola o politja, el torn, la falca, cuny
o tascó i el caragol i segons alguns autors, la roda també ho és.
Totes les màquines simples converteixen una força petita en una de gran, o viceversa.
Algunes converteixen també la direcció de la força. La relació entre la intensitat de la força
d'entrada i la de sortida és l'avantatge mecànic a. Per exemple, l'avantatge mecànic d'una
palanca és igual a la relació entre la longitud dels seus dos braços.
Les màquines reals també són afectades per factors com la fricció i l'elasticitat. Per això,
l'avantatge mecànic en una màquina real normalment difereix del seu valor teòric.
Les màquines simples ben sovint s'usen en combinació, com a components de màquines
més complexes. Per exemple, en el caragol d'Arquimedes, que es pot utilitzar per bombejar
aigua, el caragol és un pla inclinat helicoïdal.
Aquesta pràctica té com a objectiu específic l’estudi del funcionament de les politges, així
com les seves aplicacions. Una politja és un dispositiu simple que consisteix en una rodeta
envoltada d’una corda. La seva funció és la transmissió d’una força. Combinant politges
adequadament es pot construir una màquina que permet multiplicar la força realitzada per
un agent sobre un cos a través d’una corda. Podrem alçar un cos realitzant menys força,
però seguirem fent el mateix treball.
En tot moment suposarem que el material amb què treballem –cordes i politges- és ideal, la
qual cosa implica que cal tenir especial cura en fer que aquesta aproximació sigui prou
bona.
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Pràctica1- Politges P21.docx y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity!

Escola d’ Enginyeria de Barcelona Est. EEBE

POLITGES: 2

A

LLEI DE NEWTON I PRINCIPI DE

CONSERVACIÓ DE L’ENERGIA

Abans d’anar al laboratori llegiu amb cura tot el guió de la pràctica.

Després de la pràctica, completeu l’informe (només les pàgines 5-10) i

lliureu-lo al vostre professor de pràctiques en el termini d’una setmana.

Objectius

  • Familiaritzar-se amb la realització de mesures i en la determinació d’errors.
  • Aprendre a fer diagrames de sòlid lliure.
  • Comprendre el funcionament de les màquines simples, en particular de la politja i el concepte d’avantatge mecànic.
  • Comprendre la conservació de l’energia en el funcionament de les màquines simples.

Introducció

Una màquina simple , en Física, és un dispositiu o màquina que únicament requereix l'aplicació d'una força per funcionar. Són màquines simples: la palanca, el pla inclinat, la corriola o politja, el torn, la falca, cuny o tascó i el caragol i segons alguns autors, la roda també ho és. Totes les màquines simples converteixen una força petita en una de gran, o viceversa. Algunes converteixen també la direcció de la força. La relació entre la intensitat de la força

d'entrada i la de sortida és l'avantatge mecànic a. Per exemple, l'avantatge mecànic d'una

palanca és igual a la relació entre la longitud dels seus dos braços. Les màquines reals també són afectades per factors com la fricció i l'elasticitat. Per això, l'avantatge mecànic en una màquina real normalment difereix del seu valor teòric. Les màquines simples ben sovint s'usen en combinació, com a components de màquines més complexes. Per exemple, en el caragol d'Arquimedes, que es pot utilitzar per bombejar aigua, el caragol és un pla inclinat helicoïdal. Aquesta pràctica té com a objectiu específic l’estudi del funcionament de les politges, així com les seves aplicacions. Una politja és un dispositiu simple que consisteix en una rodeta envoltada d’una corda. La seva funció és la transmissió d’una força. Combinant politges adequadament es pot construir una màquina que permet multiplicar la força realitzada per un agent sobre un cos a través d’una corda. Podrem alçar un cos realitzant menys força, però seguirem fent el mateix treball. En tot moment suposarem que el material amb què treballem –cordes i politges- és ideal, la qual cosa implica que cal tenir especial cura en fer que aquesta aproximació sigui prou bona.

Recordeu que qualsevol resultat empíric ha d’anar acompanyat del seu error i que cal propagar-lo en tots els càlculs que feu.

Material

 1 pissarra magnètica  1 dinamòmetre de fons d’escala 3 N (de color verd)  2 regles  1 suport  2 politges simples de 65 i 40 mm de diàmetre (grogues)  2 politges dobles (grogues)  1 portador de pesos i pesos diversos  2 cordes una curta de 0,80m i una llarga de 1,20m  2 eixos curts  1 eix llarg

Mètode experimental

  1. Determineu els errors absoluts de totes les magnituds que mesurareu i anoteu-los a la columna corresponent de la Taula 1.

Assaig 1. Politja simple

Preneu les següents dades i anoteu-les a la columna corresponent de la Taula 1. 1.1 Col·loqueu en el porta-peses uns 200 g de massa. Mesureu amb el dinamòmetre el pes del porta-peses amb les peses, P. 1.2 Realitzeu el muntatge indicat a la figura amb la corda curta. 1.3 Mesureu la tensió T amb el dinamòmetre. 1.4 Desplaceu suaument el dinamòmetre (la tensió que marca ha de romandre constant) en la direcció de la corda i cap avall una distància d d’uns 20 cm (4 divisions). Anoteu la variació d’alçada que ha experimentat el pes  h. I la distància d que heu desplaçat el dinamòmetre. 1.5 Calculeu les magnituds d/h, W (treball que heu fet sobre la politja amb la força T en el desplaçament d ) ,U (increment d’energia potencial de la massa m en elevar-se  h) i W/U i anoteu els resultats a la Taula 2.

Experiència: Politges: 2a^ llei de Newton i principi de conservació de l’energia Grup: Data: Professor/a de Laboratori: Cognoms i nom: Lletres majúscules Cognoms i nom: Lletres majúscules Cognoms i nom: Lletres majúscules

NOTA

Justifiqueu els valors absoluts de les mesures fetes amb el dinamòmetre (amb unitats!): error absolut de la mesura de la tensió de la corda ( T ) i del pes de les peses i el porta-peses ( P ). Justifiqueu els valors absoluts de les mesures fetes amb els regles (amb unitats!): error absolut de les mesures de la variació d’alçada ( h ) i de la distància ( d ). Valoreu si en aquest cas és raonable agafar l’error igual a la meitat de la resolució dels regles.

Feu el diagrama de forces que actuen sobre el pes per la politja simple i les tres politges múltiples. Escriviu l’expressió per calcular el treball, W , fet per la tensió de la corda al llarg del desplaçament d. W = Escriviu l’expressió per calcular la variació d’energia potencial  U experimentada per la massa m al llarg del desplaçament  h.  U = Escriviu l’expressió que utilitzeu per a calcular l’error de les magnituds calculades als apartats anteriors. a d  h ) = a P  ) = a a ) a W ) = a U ) = a T - P ) =

Conclusions

Atenent als resultats obtinguts en els quatre assaigs realitzats quin benefici comporta la utilització d’associacions múltiples de politges per aixecar un pes? Comenteu , atenent als resultats, possibles causes d’error en relació a la 2a^ Llei de Newton o conservació de l’energia. Comenteu si, atenent als resultats, es compleix el principi de conservació de l’energia en cada cas.

Exercici amb un simulador

http://www.walter-fendt.de/html5/phen/pulleysystem_en.htm Escolliu el sistema de 2 politges. Compareu quina és la força que cal per aixecar un cos de pes 10 N en cas que les politges siguin ideals o bé el pes de la politja mòbil és de 1N. Calculeu ara el rendiment del sistema per aixecar el pes de 10 N una alçada h = 1 m, com el quocient entre el treball que faríeu si les politges fossin ideals o reals (amb pes). Per què no cal tenir en compte el pes de la politja fixa? Determineu pels tres sistemes de politges, sistema format per 2, 4 i 6 politges (pes de les politges mòbils de 1N), la força, F. Calculeu quin seria el desplaçament, d , quan el cos s'aixeca 1 m. I calculeu el treball, W , fet per aquesta força. Coincideix aquest treball amb l’increment d’energia potencial del sistema (cos i politges)? Raoneu la resposta.

Bibliografia

Taula 1 DADES ADQUIRIDES Magnitud mesurada Unitats Error Assaig 1 Assaig 2 Assaig 3 Assaig 4 T (^) Nh cm d (^) cm P N Taula 2 RESSOLUCIÓ Magnitud Unitats Assaig 1 Assaig 2 Assaig 3 Assaig 4 d h -     P/T (avantatge, a) -     W J     Δ U J     Comprovació 2a llei de Newton T-P 2 T-P 4 T-P 3 T-P N     Conservació de l'energia W /ΔΔ U -    