Componentes

Componentes:

Andrea Llorente
Ángel Lázaro
Marta Alvarez

lunes, 18 de abril de 2016

PBL 8: FUERZAS Y EQUILIBRIO


 1.- ENUNCIADO Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.


Durante estas experiencias vamos a trabajar las fuerzas, el equilibrio y la ley de Hooke. Con estas experiencias trabajaremos los tipos de fuerzas que existen, la localización del centro de masas de un cuerpo irregular etc.

Antes de comenzar con esta experiencia vamos a definir algunos conceptos para no tener dificultades al hacer las experiencias:


Centro de gravedad: es el punto donde ejerce su acción la fuerza del peso. En objetos cuya gravedad es igual en todos sus puntos (objetos pequeños) coincide con el centro de masas.

Equilibrio: Un cuerpo permanece en equilibrio si la vertical que pasa por el centro de masas cae en la base de sustentación.Un cuerpo siempre encuentra su estabilidad en la posición de mínima energía de su centro de masas.



EXPERIENCIA 1: LEY DE HOOKE 

La ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke,establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada.


  
Materiales: 
   
-1 Vaso de Plástico con alambre.
-1 Regla.
-1 Muelle.
-1 Barra de soporte y base
-5 Canicas
-1 Pinza

























Procedimiento:



 1. Se coloca el muelle en un lugar en el que no se pueda mover.



 



















2. Sin ninguna pesa, medimos el alargamiento que tiene el muelle sin tener peso.
 




























 

Apuntamos el alargamiento obtenido.



3. Pesamos el vaso de plástico vacío.





















 4. Pesamos la 1ª bola en la balanza de precisión.



















 


 5. Colocamos el vaso de plástico al muelle e introducimos la 1ª bola.

 





 Apuntamos el alargamiento obtenido de la 1ª Bola.







 


6. Cogemos la 2ª bola y la pesamos junto con la 1ª bola en la balanza de precisión.





















7. Introducimos la 2ªbola en el vaso de plástico.

 






Como hemos hecho previamente,apuntamos el alargamiento obtenido con las 2 bolas.












8. Cogemos la 3ª bola y la pesamos junto con la 1ª y 2ª bola en la balanza de precisión.
 
 




 

















9. Introducimos la 3ª bola en el vaso de plástico.




Como hemos hecho anteriormente,apuntamos el alargamiento obtenido con las 3 bolas.


 
















10. Cogemos la 4ª bola y la pesamos junto con la 1ª,la 2ª y la 3ª bola en la balanza de precisión.



 



 




 









11. Introducimos la 4ª bola en el vaso de plástico.

 


















Como hemos hecho previamente,apuntamos el alargamiento obtenido con las 4 bolas.

12. Cogemos la 5ª bola y la pesamos junto con la 1ª,la 2ª, la 3ª y la 4ª bola en la balanza de precisión.




Y añadimos las bolas para ver el alargamiento con las 5 bolas.





















Como hemos hecho previamente,apuntamos el alargamiento obtenido con las 5 bolas.

Con los datos obtenidos creamos una tabla como la siguiente:




Masa m (kg)
Fuerza N
F=P=Kg

Alargamiento (m)

Fuerza/Alargamiento
F/Ax (N/m)
0.021 Kg
0.021x9.8=0.2N

5.4-2.8=0.026 m
0.2/0.026= 7.6N/m
0.042 Kg
0.042x9.8=0.4N

9.2-2.8=0.064 m
0.4/0.064=6.25N/m
0.0626 Kg
0.0626x9.8=0.61 N

13.1-2.8=0.103 m
0.6/0.103=5.9N/m
0.084 Kg
0.084x9.8=0.8N

17.8-2.8=0.15 m
0.8/0.15=5.3N/m
0.105 Kg
0.105x9.8=1.02N

21.7-2.8=0.19 m
1.02/0.19=5.3 N/m



Con los datos obtenidos representamos graficamente los resultados obtenidos:






Nos sale una recta atravesando todos los puntos, ya que el cociente entre la fuerza y el alargamiento  es constante.

Calculo de la pendiente:

Pendiente(m)= (y2 - y1)/(x2 - x1) 
m=(1.02-0.61)/(0.19-0.15)= 2.00
m=2.00

La recta que nos ha salido tiene una pendiente de 2,00.

Conclusión :

Gracias a este experimento hemos podido calcular el alargamiento que tiene el muelle, hemos observado también los diferentes alargamientos que sufre el muelle al colocarle menos a más canicas.




EXPERIENCIA 2: CENTRO DE MASAS

Antes de comenzar con esta experiencia vamos a definir algunos conceptos para no tener dificultades al hacer la experiencia:
 
Centro de gravedad: es el centro de distribución del peso de un objeto, donde se considera que la fuerza de gravedad actua. Es el punto donde cualquier objeto esta en perfecto equilibrio.

Materiales:

-Lata vacía
-Aguja e Hilo
-Vaso de precipitados

 


  





























Procedimiento:


1. Introducimos en la lata cierta cantidad de agua hasta el momento en el que la lata permanezca en equilibrio.








2. Echamos el agua de la lata en un vaso de precipitados, y apuntamos la cantidad de agua obtenida.







3. Volvemos a echar ese agua en la lata y llenamos nuevamente el vaso de precipitados con la misma cantidad de agua que la lata.






4. Señalamos en el vaso el nivel del agua y con la ayuda de un papel y unas tijeras recortamos el dibujo exacto del agua (para ver como quedaría inclinado).









5. Para determinar el centro  de gravedad, sujetamos el cuerpo por uno de sus extremos y de ese punto suspendemos un hilo. Trazamos una línea por donde cae el hilo y repetimos esta operación 3 veces. El punto donde se crucen las 3 líneas será el centro de gravedad.










Conclusión

Hemos comprobado que con este sencillo y divertido experimento podemos calcular el centro de masas sin problemas y de una manera creativa.