TP3 FISICA

7/26/2019 TP3 FISICA

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Objetivos:

Calibrar un dinamómetro calculando la constante elástica del resorte que lo compone.

Aprender a realizar un gráfico a partir de los datos obtenidos.

Realizar la regresión lineal y extraer conclusiones a partir del gráfico.

Verificar la primera y segunda condición de equilibrio.

Procedimiento (Calibración):

1. El dinamómetro que calibramos fue el dinamómetro N°10 y N°19.

2. Colocamos el dinamómetro en el soporte.

3. Con pesas de 50, 100, 200 gramos, realizamos las 7 combinaciones posibles (entre 50 y

350 gramos) con intervalos de 50g.

4. Fuimos colocando los diferentes pesos en el dinamómetro, y en una tabla (de doble

entrada) registramos los valores de alargamiento del resorte del dinamómetro.

Tabla del dinamómetro N°10 (Tabla 1)

Estiramiento Dinamómetro

Masa Peso Division de dinam. Milimetros

50 0,49 0,1 1

100 0,98 3,2 16

150 1,47 7,1 33

200 1,96 10,75 51

250 2,45 14,5 69

300 2,94 18 86

350 3,43 22 107

Tabla del dinamómetro N°19 (Tabla 2)

Unidades del Dinamómetro

Masa PesoDivisión de

dinamómetroMilímetros

50 0,49 0 0

100 0,98 0 0

150 1,47 4 20

200 1,96 7,5 37,5

250 2,45 11,2 56

300 2,94 15 75

350 3,43 19 95



Datos medidos, fuerza (N) respecto estiramiento (mm)

Grafico 1

Grafico 2

Los gráficos anteriores, el eje “x” representa el alargamiento del resorte producida por las

fuerzas aplicadas expresado en milímetros. En cuanto que el eje “y” las fuerzas ejercidas sobre el

resorte expresadas en Newton. Según estas medidas trazamos una recta que mejor se ajustó al

conjunto de puntos obtenidos. En ambos casos definimos las ecuaciones de recta que las

componen, y obtuvimos; para el dinamómetro N° 10 que la función es igual a:

F(x)=0.028x + 0,53

Y en cuanto al dinamómetro N°19 obtuvimos que la función de la recta es igual a:

F(x)= 0.026x + 1



La pendiente de la recta en ambos casos representa la constante “K” del resorte, en

cuanto que la ordenada al origen representa el valor mínimo con el cual se debe usar el

dinamómetro para que funcione de forma correcta.

Los gráficos siguientes contrastan la curva de calibración que definimos con los datos

medidos.

Curva de calibración que mejor se ajusta a las mediciones (Grafico 3)

Curva de calibración que mejor se ajusta a las mediciones (Grafico 4)



En estos gráficos podemos ver que la curva se aproxima a los datos medidos

Procedimiento de condiciones de equilibrio:

Procedimiento de condiciones de equilibrio:

• Primera condición de equilibrio:

1. Armamos un sistema como se indica la imagen con los elementos provistos (soportes,

dinamómetros ya calibrados, pesas, etc.).

2. Colocamos una pesa de 500kg masa.

3. Determinamos el valor de los ángulos que poseen los dinamómetros (β y α).

4. Registramos los valores que indica cada dinamómetro y por interpolación determinamos

el valor de la fuerza aplicada en cada uno de ellos mediante la gráfica de su curva de

calibración. La tensión 1 (T1), según nuestras mediciones fue de 2,99 N mientras que enlos cálculos nos dio 2,76, la diferencia fue del 7,7%. Mientras que T2 según nuestras

mediciones fue de 3,19 mientras que la calculada fue de 3,08, el error fue del 3,5 %

5. Mediante la descomposición de fuerzas, realizamos la sumatoria de las mismas y

determinamos que hay una diferencia pequeña, la sumatoria de fuerzas no dio 0. Pero al

estar el cuerpo en equilibrio, significa que hubo algún error de medición o e calculo.

• Segunda condición de equilibrio:

1. Con una barra suspendida en ambos extremos por los dinamómetros y una pesa de 500kg

masa que colocamos sobre la misma, armamos el sistema de la figura.

2. Medimos las distancias entre los dinamómetros y la que hay entre la pesa con ambos

dinamómetros.

3. Realizamos un registro de los valores que indica cada dinamómetro y determinamos por

interpolación el valor de la fuerza aplicada en cada uno de ellos mediante la gráfica de su

curva de calibración.

4. Utilizando la expresión de sumatoria de momentos con su respectivo error, realizamos los

cálculos necesarios, para verificar que se cumple la segunda condición de equilibrio.

A continuación se expresan los cálculos teóricos realizados los cuales contrastamos con los datos

medidos.



Experiencia Nº 1



T1 T2



Experiencia Nº 2

∑Fy=0

Pb=120g =1,176N ∑Fy= T1+T2-Pb-Po=

Po=500g =4,9N T1+T2= 620g x 9,8 m/s2

T1+T2=6,11N

∑MA= T2.345m-Pb.172m-Po.172mm=0

T2-335m-1,176N.172mm-4,9N.172mm=0

T2= 1045mm

345mm

T2= 3,03N T2=3,12 (Medido)

T1= Pb+Po-T2

T1= 6,0676 N - 3,03 N



T1= 3,046N T1= 2,994N (Medido)

Experiencia Nº 3

T2y= T2.cos(9º)

T2x= T2.sen(9º)

∑Fx=0

T1+T2-Pb-Po=0

T1+T2= 6,11N

∑M A= -127mm.Po-172mm.Pb+T2y.345mm= 0

T2y = 127m.4.9N+172mm.1,176N

345mm

T2y = 824,572 N.mm = 2,39N

345 mm

T2= T2y

cos(9º)

T2= 2,42N T2= 2,49 N

T1= 6,11N-2,42N



T1= 3,69N T1= 3,67 N

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