LABORATORIO DE FÍSICA II

Profesora: Dra. Elvia Díaz Valdés
LABORATORIO DE FÍSICA II
Sem. Enero-Junio de 2007
Práctica No. 2
Deformación elástica por torsión: Medición del módulo de Torsión.
ESFM, IPN, UPALM, Edificio 9 México DF, 07338
Objetivo:
El objetivo de esta práctica será medir el módulo de torsión mediante dos procedimientos
experimentales diferentes:
a) Mediante medidas directas del ángulo de torsión y la torca aplicada.
b) Mediante la frecuencia de oscilación de un acoplado a la barra cilíndrica de la cual se
desea saber su módulo de torsión.
4) Calcular  1 y 2 de acuerdo a:
I. Fundamento Teórico
2.1 Medidas directas de torsión en una varilla
de aluminio.
módulo de torsión de una varilla de aluminio.
1
2
m
T
(Kg) (Nm) (rad) (rad)  1 2
a) Materiales
-
2 L
donde   mgR
a 4
c) Tabla de Datos
Tabla 1. Valores experimentales para el

II. Procedimiento Experimental
Varilla de Acero y Aluminio
Disco
Pesas
Tornillo micrométrico
Transportadores

d) Observaciones
b) Procedimiento Experimental
1) Arreglamos los materiales, tal como
se muestra en la figura A.
2) Medir las constantes:
L1 = longitud de la barra desde el
extremo fijo hasta el primer indicador de
rotación.
L2 = longitud de la barra desde el
extremo fijo hasta el segundo indicador de
rotación.
a = radio de la barra.
e) Cálculos,
interpretación.
y
su
1) Calcular el valor promedio de  , el
error del promedio y la desviación estándar.
Reportar estadísticamente el valor del módulo
de torsión  .
    E y    
Explicar los resultados anteriores.
Calcular el error porcentual de  .
  T
x100
T
donde T = módulo de torsión del
e% (  ) 
R = radio interno de la polea
3) Aplicar un peso y medir directamente el
ángulo debido a la torca para las longitudes
L1 y L2 de la varilla de aluminio para 10
valores de W.
gráficas,resultados
aluminio reportado en libros.
Explicar el resultado
2) Hacer una gráfica con los valores
de  en el eje de las ordenadas y los valores
de
Fig. A
a 4
2L
 en el eje de las abscisas. Del
ajuste de la curva por el método de mínimos
cuadrados determinar el valor de  .
Reportar el valor de  con su
incertidumbre asociada.
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   '
Explicar el significado del resultado
anterior.
Calcular el error porcentual de  .
e% (  ) 
 ' T
x100
T
Explicar el resultado
f) Conclusiones
2.2 Medidas directas de torsión en una varilla
de acero.
Sem. Enero-Junio de 2007
promedia el tiempo. Este tiempo se utiliza
para calcular el período de oscilación T.
T 
t
10
c) Tabla de Datos
Llenar la tabla de datos.
Tabla 1. Valores experimentales para el
módulo de torsión de una varilla de latón.

t
T

K
Proceder igual que en el experimento 2.1
2.3 Cálculo del módulo de torsión mediante
medidas de oscilaciones.
a) Materiales
-
2 varillas de acero de distintas longitudes
2 varillas de latón de distintas longitudes
Disco
Soporte fijo
b) Procedimiento Experimental
1) Medir las constantes:
L = longitud de la barra desde el
extremo fijo hasta el segundo indicador de
rotación.
a = radio de la barra.
R = radio del disco
m = masa del disco
Calcular el momento de inercia del
disco como
I
m R2
2
2) Se sujeta la varilla a un soporte fijo y
al disco, como se indica en la figura B.
Considerando un punto de referencia se
aplica una torsión con un ángulo 1 . Se toma
el tiempo de 10 oscilaciones 3 veces y se
d) Cálculos, gráficas y resultados
1) Calcule el módulo de torsión de
acuerdo a

donde
8LI
a 4T 2
I = momento de inercia
T = período de oscilación
2) Calcule la constante de torsión de
acuerdo a
a 4 
4 2 I
2L
T2
3) Grafique -K y - 
K
ó K
e) Observaciones
f) Discusión de resultados
Explicar el significado de K y de  del
alambre de latón.
Discutir los resultados para los
diferentes alambres medidos.
g) Conclusiones
III. Conclusiones generales
Bibliografía
Fig. B