N - Universidad de Tarapacá

UNIVERSIDAD DE TARAPACA
FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE FISICA
DESARROLLO DE PRUEBA DELABORATORIO No 1
GRAFICOS – MEDICIONES y ESTÁTICA
Mecánica Calor y Fluidos (FI-102)
Carreras: P. Biología- Q. Ingreso Común.- T. Médica.
I SEMESTRE 2012
NOMBRE…………………………………………………………..FECHA: Miércoles 09/05/12
GRUPO DE LABORATORIO O DÍA DE LABORATORIO……………………………
NOMBRE DEL PROFESOR DE LABORATORIO………………………………………….
LABORATORIO ( Nº 1 y 2) GRAFICOS y MEDICIONES:
Densidad de una esfera de acero
(12,0 PUNTOS)
I.- Dada la siguiente tabla de valores masa y diámetro
a) Complete la tabla de valores indicando las unidades correspondientes en el espacio de
la parte superior.
b) Determine el valor experimental encontrado por Ud. y compárelo con el valor teórico
⎡ g ⎤
ρ acero = 7,81 ⎢ 3 ⎥
⎣ cm ⎦
[ ]
[ ]
Nº
m [g ]
d [cm]
d 3 cm3
V cm3
ρ ⎢ 3⎥
⎣ cm ⎦
1.2.3.4.5.6.-
44,98
16,24
8,40
3,50
2,05
1,06
2,22
1,59
1,27
0,95
0,79
0,63
10.9
4.02
2.05
0.86
0.49
0.25
5.71
2.11
1.07
0.45
0.26
0.13
7.88
7.70
7.85
7.8
7.9
8.2
b)
⎡ g ⎤
Realice el gráfico de masa en función del diámetro al cubo. m = f (d3)
Gráfico P. Lab 1-F I-102 I S 2012
M = 4,12 x d 3
50
45
40
M (g)
35
30
25
20
15
10
5
0
0
2
4
6
3
8
3
d (cm )
10
12
c) Encuentre la pendiente y la ecuación de la recta.
¾
⎡ g ⎤
La pendiente es: m = 4,12 ⎢ 3 ⎥
⎣ cm ⎦
¾
⎡ g ⎤
La ecuación de la recta es: M = 4,12 ⎢ 3 ⎥ d 3
⎣ cm ⎦
d) Determine el valor experimental encontrado por Ud. y compárelo con el valor teórico
⎡ g ⎤
ρ acero = 7,81 ⎢ 3 ⎥
⎣ cm ⎦
Como:
ρ =
M =
Por lo tanto:
M
M
π
; y V = ⋅d3 ⇒ ρ =
π 3
V
6
⋅d
6
π
6
⋅ ρ ⋅ d3 ;
ρ =
6⋅m
π
⇒ m=
;
π
6
⋅ ρ ; donde m = pendiente
⎡ g ⎤
6 ⋅ 4,12 ⎢ 3 ⎥
⎣ cm ⎦
⇒ ρ=
⎡ g ⎤
ρ = 7,87 ⎢ 3 ⎥
⎣ cm ⎦
π
⇒
E p = 0,8%
I.-a) Para las siguientes mediciones, complete la siguiente tabla.
m [g ]
Precisión del instrumento
E absoluto
E relativo
E porcentual
8,40
Centésima de gramo o
0,01[g]
0,005 [g]
0,0006
0,06 %
d [cm]
Precisión del instrumento
E absoluto
E relativo
E porcentual
1,27
Centésima de centímetro o
0,01 [cm]
0,05 [cm]
0,04
0,4 %
b) Aplicando criterio de Cifras Significativas. Complete la siguiente tabla.
Medición
directa
Nº
de Notación
Instrumento
Científica
con que fue C.S.
realizada
la
medición
35,05 [g]
Balanza semianalítica
Tornillo
micrométrico
0,19 [mm]
del Redondear a dos
Orden de Precisión
cifras
magnitud instrumento
significativas
4
3,505 . 101 [g]
101 [g]
0,01 [g]
35 [g]
2
1,9 x 10-1 [mm]
10-1 [mm]
0,01 [mm]
0,19 [mm]
LABORATORIO Nº 3 ESTÁTICA Y SÓLIDO RIGIDO (6,0 PUNTOS)
En este laboratorio Ud. aplicó en forma experimental las condiciones de equilibrio para un sólido
rígido.
Dada la siguiente barra que está sostenida por los pivotes “A y B”, sobre esta se colocaron los pesos
como se indica la figura.
Nota: El peso de la barra es de 0,8[N] y la longitud de la barra es 1 [m].
1,0[m]
RA
0,15[m]
0,2[m]
0,25[m]
0,8[N]
RB
1[N]
3[N]
2[N]
a) Sume algebraicamente las fuerzas que actúan hacia abajo y hacia arriba, aplicando la
r
condición de equilibrio.
Fi = 0
∑
( RA − 3 − 0,8 − 2 − 1 + RB ) [N ] = 0 ; ( RA + RB ) [N ] = 6,8 [N ]
b) Sume algebraicamente los torques en RA que hacen girar la barra respecto al punto de
r
apoyo, aplicando la condición.
τi = 0
Como: τ = F ⋅ b
∑
( RA ⋅ 0 − 3 ⋅ 0,15 − 0,8 ⋅ 0,5 − 2 ⋅ 0,7 − 1 ⋅ 0,95) + RB ⋅ 1) [N ⋅ m] = 0
( RB ⋅ 1) [N ⋅ m] = 0,45 + 0,4 + 1,4 + 0,95 [N ⋅ m]
RB =
3,2 ⎡ N ⋅ m ⎤
1 ⎢⎣ m ⎥⎦
;
RB = 3,2 [N ]
;
R A = 3,6 [N ]
c) Encuentre los valores de las reacciones RA y RB.
R A = 3,6 [N ]
;
RB = 3,2 [N ]