1ELASTICIDADUniversidad de San Carlos, Facultad de Ingeniera, Departamento de Fsica, Laboratorio de Fsica I

201314864, Jose Javier Moreno Merida201314436, Luis Audencio Guzman Velasquez

ResumenSe analizo el comportamiento de una cuerda conla intencion de saber como afecta el peso de una masa m, a lacuerda, atravez de la tension generada por la masa, se puedemedir las diferentes longitudes de la cuerda que produce unamasa mas grande que la anterior colocada la parte inferior dela cuerda.

I. OBJETIVOS

I-A. Generales

1.Modelar una funcion de esfuerzo y deformacion unita-ria

I-B. Especficos

* - calcular el modulo de young del material a utilizar ycomparar

II. MARCO TERICO

LA teora de la elasticidad (ETE) como la mecnicade slidos (MS) deformables describe cmo un slido(o fluido totalmente confinado) se mueve y deforma comorespuesta a fuerzas exteriores. La diferencia entre la TEy la MS es que la primera slo trata slidos en que lasdeformaciones son termodinmicamente reversibles y en losque el estado tensiones en un punto en un instante dadodependen slo de las deformaciones en el mismo puntoy no de las deformaciones anteriores (ni el valor de otrasmagnitudes en un instante anterior). = Y

E =Lf L0L0

E =EL0L0

Esfuerzo() =F A

III. DISEO EXPERIMENTAL

III-A. Materiales

1. soporte universal2. cuerda(hilo de pescar)3. Balanza Error 1gramo4. Crnometro (Error estadistico o sistemtico)5. Metro (Error 1mm)6. masas en forma de disco con su soporte

III-B. Cantidades fsicas a medir

1. Longitud (m)2. Masa.(Kg)

III-C. Procedimiento

1. Medir la masa de los discos.2. amarrar el hilo el soporte universal.3. agregarle las masas e ir tomando la longitud cada vez

que se agrega una.4. cuado llega al punto plastico tomar un punto inicial y

un punto final (antes de que se rompa el hilo).

III-D. Datos iniciales

1. Area del hilo de pescar 1.96 1072. Longitud inicial del hilo 0.89 m3. Masas en forma de circulo perforado (200 0.1)g

IV. RESULTADOS

Datos proporcionados por el experimento.

Masa Masa m Longitud L Fuerza FNo. m (Kg) m (Kg) L (m) L (m) N N1 0.2 0.001 0.893 0.001 1.96 0.012 0.4 0.002 0.913 0.002 3.92 0.023 0.6 0.003 0.931 0.003 5.88 0.034 0.8 0.004 0.914 0.004 7.84 0.045 1.0 0.005 0.952 0.005 9.80 0.046 1.2 0.006 0.964 0.006 11.76 0.04

2Deformacin del hilo de pescarcon respeto a la masa colocada.

Masa Deformacin L Defor Unita DeforNo L(m) (m) Adimen Adimen1 0.02 0.002 0.022 2.5 1052 0.02 0.003 0.020 4.4 1053 0.01 0.004 0.011 3.5 1054 0.01 0.005 0.012 5.1 1055 0.01 0.006 0.013 6.8 105

Tabla en que contiene datos del esfuerzo y el modulo deYoung.

Esfuerzo (Pa) E Modulo de Youg Y9.98 106 5.0 104 0.4 109 0.01 1092.0 107 1.0 105 1.0 109 0.01 1093.0 107 1.5 105 3.33 109 0.02 1094.0 107 2.0 105 3.33 109 0.01 1095.0 107 4.8 107 3.84 109 0.02 109

Grafica que representa Esfuerzo y deformacin unitaria.

De esta grafica se obtiene la funcin que representa elesfuerzo en cualquier instante de deformacin.E(x) = 2.57 109x+ 7 107Tabla con los errores de las constantes del polinomio.a0 7 107 1.7 107a1 2.57 109 1.04 109

V. DISCUSIN DE RESULTADOS

1. La persona que midi en el experimento tiene tiene unnivel de reaccin demaciado bajo, por lo cual lasmediciones no fueron exactas.

2. La pendiente demuestra el modulo de Youg, pero quedanegativo y eso hace que el experimento no sea viable.

3. Se logra predecir una masa ultima deaproximadamente 0.17 0.01Kg.

VI. CONCLUSIONES

1. No se llega a establecer ningun modelo de funcin quesea lgica para el experimento.

2. El fabricante del hilo de pescar utilizado para elexperimento establece que el modulo de youg debeestar entre 2109 a 4 109 Pascales y el experimentoda 2.57 109Pascales

3. Los datos no son lgicos y se tiene que volver arealizar las mediciones del experimento.

4. El analisis experimental se debe realizar con un equipode laboratorio mas preciso para llegar a resultados masexactos.

VII. FUENTES DE CONSULTA[1] Mxico. 1997. Serway, R. y Fauhn, Jerry. Fundamentos de

Fsica 1. Editorial Thomson. Learning, 6a. edicin. Mxico.2004.

[2] EARS, ZEMANSKY, YOUNG, FREEDMAN: "FisicaUniversitaria", Vol. I y II, Pearson, 2013

[3] TIPLER-MOSCA: "Fsica para la Ciencia y la Tecnologa"Vol1C, Termodinmica, Editorial Revert, 2005

[4] Haley, S.(Feb. 1983).The Thvenin Circuit Theorem and ItsGeneralization to Linear Algebraic Systems. Education, IEEETransactions on, vol.26, no.1, pp.34-36.

VIII. ANEXOS

Calculos usados en la practica y teora del estudio delexperimento:

E =Lf L0L0

E =EL0L0

Esfuerzo() =F A

Modulo de Youg = Y =F L 0

AL0

APLICANDO LAS FORMULAS OBTENEMOSE =

0.913 0.8930.893

E = 0.022

E =0.022 0.001

0.893E = 2.5 105

CALCULO DEL AREA DEL HILO DE PESCAR:Partiendo de la formula:A = pir2

Conociendo el Radio del hilo= 0.25mm que al pasarloa metros se obtiene 0.5 104mAl aplicar la formula se obtiene:A = pi(0.5 104)2Entonces el area del hilo de pescar seobtiene:1.96 107CALCULANDO EL ESFUERZO: =

F A

=1.96N

1.96 107 = 1 107

ObjetivosGeneralesEspecficos

Marco TericoDiseo ExperimentalMaterialesCantidades fsicas a medirProcedimientoDatos iniciales

ResultadosDiscusin de ResultadosConclusionesFuentes de consultaAnexos