Laboratorio N01

Objetivos :

Determinar el coeficiente de elasticidad o modulo de young de un nylon de pescar

Obtener grafica esfuerzo vs deformacin para un nylon de pescar

Valorar la importancia del clculo de errores en la medicin de magnitudes

II) Fundamento terico

Esfuerzo.- se define como la fuerza por unidad de superficie que soporta o se aplica a un cuerpo

Es decir es la relacin entre la fuerza aplicada y la superficie en la cual se le aplica.

El resultado de un esfuerzo es una deformacin unitaria, que es una medida del grado de

deformacin.

Para esfuerzos pequeos, la deformacin es proporcional al esfuerzo, la constante de

proporcionalidad depende del material que se deforma y de la naturaleza de la deformacin.

A esta constante de deformacin se le conoce con el nombre coeficiente de elasticidad

Esfuerzo =

E =

unidades: N/m2

1 Pascal = N/m2

Deformacin: es el cambio en el tamao o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos o por una o ms fuerzas aplicadas sobre s mismo. Describe el cambio fraccional de forma (resultante) que experimenta un material. La deformacin unitaria es una cantidad escalar positiva y sin unidad (es un nmero puro) que se

su expresin matemtica depende del tipo de deformacin que experimente el material. As su

expresin funcional es:

Deformacin =

=

es adimensional

Diferencia entre presin y Esfuerzo:

Presin: es la fuerza que se ejerce en una determinada rea es un escalar

Esfuerzo: es una magnitud vectorial

Mdulo de Young del hilo de pescar:

Y = 0.3 x 1010 x N/m2

Grafica esfuerzo vs deformacin:

III) Equipos y materiales

gincha

masas

nylon

tijeras

papel milimetrado

soporte de madera

IV) Procedimiento experimental

Tabla N01

n F x 10 -1 N l x 10 -3 m

1 30 4

2 60 6

3 90 7

4 100 8

5 120 10

6 150 12

F = mxg F = (m kg)x(9.80 m/s2)

Dimetro nylon = 0.45 x 10 -3 m

A = 2

4 A =

(0.45103)2

4 = 1.59 x10 -7

Lo = 10 -3 m

V) Anlisis de resultados

Tabla N02

n F x 10 -1 N Ax 10-7 m2 lx 10 -3 m Lo(m) Y (N/m2)

1 2.94 1.59 4 1.39 0.643x10 8

2 5.88 1.59 6 1.39 0.857x10 8

3 8.82 1.59 7 1.39 1.1x10 9

4 9.8 1.59 8 1.39 1.07x10 9

5 11.76 1.59 10 1.39 1.03x10 9

6 14.4 1.59 12 1.39 1.07x10 9

= 9.61x108 N/m2

Tabla N03

n Y (n/m2) Y 108 di 108 di2x 1016

1 0.643 9.61 8.97 80.41

2 0.857 9.61 8.75 76.62

3 11 9.61 -1.39 1.93

4 10.7 9.61 -1.09 1.19

5 10.3 9.61 -0.69 0.48

6 10.7 9.61 -1.09 1.19

2 = 161.81x1016

Error cuadrtico medio

Em = 2

(1) =

161.811016

6(51) =0.42x x10 8

Y =

Y = 9.61 x10 8 0.42 108

Error relativo

Er =

Er = 0.42108

9.61108 = 0.044

Error porcentual

E% = Er x 100%

E% = 0.044 x 100 %

E% = 4.4%

Tabla N04

Y x x2 x.y

N E (N/m2 )x106 x10-3 2x10-6 (xE).103

1 1.85 2.88 8.28 5.32

2 3.70 4.32 18.63 15.97

3 5.55 5.04 25.36 27.95

4 6.16 5.76 33.12 35.45

5 7.40 7.19 51.76 53.24

6 9.06 8.63 74.53 78.19

= 33.72x106

=33.81x10-3

2 =211.69x10-6

. =216.12x103

Hallando ecuacin de la pendiente

m=

m = 6(216.12103)(33.81103).(33.72106)

6(211.69106)(33.81106)2 = 1.24 x109 N/m2

Hallando el intercepto

b = (33.72106).(211.69106)(33.81103).(216.12103)

6(211.69106)(33.81106)2

b = - 1.34 x106 x N/m2

Hallamos:

Si x = 0 si x = 10x 10-3

Ajuste de la recta:

Y = mx + b Y = mx + b

Y = (1.24x x109 )0- 1.34 x106 x N/m2 Y = (1.24x x109 ) .10x10-3- 1.34 x106

Y =- 1.34 x106 x N/m2 Y = 11.06

VI) conclusiones

Los materiales slidos en su totalidad, se deforman por accin de un esfuerzo por rea y que hasta

cierto lmite recobran sus dimensiones iniciales cuando es quitada esa fuerza externa lo que esto

caracteriza a la propiedad de elasticidad que tiene los slidos.

VII) sugerencias

VII) bibliografa