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Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra.

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Presentación del tema: "Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra."— Transcripción de la presentación:

1 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez CONSTANTE ELÁSTICA DE UN MUELLE

2 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez EN UN MUELLE IDEAL, LAS DEFORMACIONES SON PROPORCIONALES A LAS FUERZAS QUE LAS PRODUCEN F = K (l - l 0 ) = K x F = K x K SE LLAMA CONSTANTE ELÁSTICA O RIGIDEZ DEL MUELLE SITUACIÓN ESTÁTICA

3 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez DETERMINACIÓN DE K (SITUACIÓN ESTÁTICA) SE CUELGA EL MUELLE DEL SOPORTE K SE SITUA EL PORTAPESAS SE AÑADEN PESAS HASTA CONSEGUIR LA CARGA DESEADA SE COLOCA LA REGLA PARA MEDIR LA DEFLEXIÓN

4 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez CARGAS A UTILIZAR EL PORTAPESAS PESA 10 g* DETERMINACIÓN DE K (SITUACIÓN ESTÁTICA)

5 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez PARA CINCO VALORES DE LA CARGA, SE MIDE LA POSICIÓN, TOMANDO COMO REFERENCIA LA BASE DEL SOPORTE K Mg TOMA DE DATOS

6 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez g* x SE REPRESENTA LA CARGA EN FUNCIÓN DE LA POSICIÓN SE AJUSTA A UNA RECTA AJUSTE DE LOS PUNTOS EXPERIMENTALES

7 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez SE EXPRESA EL RESULTADO FINAL EN UNIDADES S.I. g* x x y SE CALCULA LA PENDIENTE m DE LA RECTA DEL VALOR DE m SE OBTIENE K F = K x DETERMINACIÓN DE K (SITUACIÓN ESTÁTICA) CÁLCULO DE LA PENDIENTE Y DE K

8 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez M K x LAS PEQUEÑAS OSCILACIONES DE UNA MASA ALREDEDOR DE SU POSICIÓN DE EQUILIBRIO ESTABLE SON ARMÓNICAS, DE PERIODO T: SITUACIÓN DINÁMICA

9 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez DETERMINACIÓN DE K (SITUACIÓN DINÁMICA) K SE HACE OSCILAR EL SISTEMA, CON PEQUEÑAS OSCILACIONES VERTICALES, PARA DISTINTAS MASAS

10 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez MASAS A UTILIZAR LA MASA DEL PORTAPESAS ES 10 g DETERMINACIÓN DE K (SITUACIÓN DINÁMICA)

11 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez PARA CINCO VALORES DIFERENTES DE LA MASA SE MIDE TRES VECES EL TIEMPO DE 10 OSCILACIONES M K TOMA DE DATOS UTILICÉNSE DOS DECIMALES PARA t Y TRES PARA LOS VALORES DE T Y T 2

12 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez CON CADA VALOR t i SE CALCULA UN VALOR T i DEL PERIODO PARA CADA MASA SE CALCULA EL VALOR MEDIO T m DE T 1, T 2 y T 3 Y SE ELEVA AL CUADRADO (T m ) 2 TOMA DE DATOS

13 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez T2T2 M SE REPRESENTA T 2 EN FUNCIÓN DE LA MASA M SE AJUSTA A UNA RECTA AJUSTE DE LOS PUNTOS EXPERIMENTALES

14 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez T2T2 M x y SE CALCULA LA PENDIENTE m DE LA RECTA SE EXPRESA EL RESULTADO FINAL EN UNIDADES S.I. DEL VALOR DE m SE OBTIENE K CÁLCULO DE LA PENDIENTE Y DE K

15 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez MOMENTO DE INERCIA

16 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez MOMENTO DE INERCIA EL PERIODO DE LAS PEQUEÑAS OSCILACIONES DE UN SÓLIDO ALREDEDOR DE UN EJE QUE NO PASA POR SU C.M. ES: + CENTRO DE MASAS rCrC EJE DE OSCILACIÓN

17 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez UTILIZAREMOS UN TUBO HUECO Y CALCULAREMOS: I t MOMENTO DE INERCIA TEÓRICO I e MOMENTO DE INERCIA EXPERIMENTAL COMPARANDO AMBOS RESULTADOS SE PUEDE EVALUAR LA VALIDEZ DEL MÉTODO REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA

18 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez M = g g = ms -2 r C = mm d = mm D = mm h = mm DATOS NECESARIOS PARA EL CÁLCULO DEL MOMENTO DE INERCIA REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA

19 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez M = g g = ms -2 r C = mm d = mm D = mm h = mm LA MASA SE MIDE CON LA BALANZA Y SE EXPRESA, CON SU COTA DE ERROR, EN GRAMOS TOMA DE DATOS BOTÓN DE ENCENDIDO Y PUESTA A CERO

20 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez M = g g = ms -2 r C = mm d = mm D = mm h = mm SE MIDE h Y SE EXPRESA CON SU COTA DE ERROR TOMA DE DATOS

21 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez SE MIDE b CON EL CALIBRE Y SE CALCULA r C Y SU COTA DE ERROR M = g g = ms -2 r C = mm d = mm D = mm h = mm TOMA DE DATOS

22 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez M = g g = ms -2 r C = mm d = mm D = mm h = mm TOMA DE DATOS SE MIDEN, CON EL CALIBRE, LOS DIÁMETROS EXTERIOR (D) E INTERIOR (d)

23 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez CON LOS DATOS MEDIDOS, SE PUEDE CALCULAR EL MOMENTO DE INERCIA QUE DENOMINAMOS TEÓRICO, UTILIZANDO LA FÓRMULA MOMENTO DE INERCIA EXPERIMENTAL

24 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez MOMENTO DE INERCIA EXPERIMENTAL TOMA DE DATOS SE HACE OSCILAR CON OSCILACIONES DE PEQUEÑA AMPLITUD SE SITUA EL TUBO EN EL SOPORTE

25 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez SE MIDE, CINCO VECES, EL TIEMPO DE 10 OSCILACIONES CON CADA t i SE CALCULA UN VALOR T i DEL PERIODO SE CALCULA EL VALOR MEDIO, Tm, DE T 1, T 2, T 3, T 4 y T 5 MOMENTO DE INERCIA EXPERIMENTAL TOMA DE DATOS Y CÁLCULOS

26 Departamento de Física y Química Aplicadas a la Técnica Aeronáutica U.D. Técnicas Experimentales Santiago Ramírez de la Piscina Millán Francisco Sierra Gómez SE INTRODUCEN LOS DATOS EN LA FÓRMULA SE CALCULA LA COTA DE ERROR SE EXPRESA EL RESULTADO CORRECTAMENTE, MEDIDA Y ERROR, EN UNIDADES DEL S.I. (TÓMESE T=1 cs) MOMENTO DE INERCIA EXPERIMENTAL CÁLCULO DE I e y DE I e


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