Electrónica y automatización industrial

Laboratorio N°4

LABORATORIO DE ONDAS Y CALOR

“Relación entre dos magnitudes físicas Periodo y Masa”

INFORME Responsable del trabajo:Apellidos y Nombres Sección Grupo

Yachas Tadeo jerry C5 B

MESA: Nº 10

Profesor: SOCA FLORES Carlos Enrique Fecha de realización: 02 de Agosto

Fecha de entrega: 09 de Agosto

2015- II

I. Objetivo.

Establecer una relación matemática entre el periodo de oscilación en función de la masa.

II. Materiales.

¿Qué equipo, instrumentos o dispositivos he utilizado?

Soporte universal con nuez y aro

Sensor de movimiento * (Sensibilidad 1,0 mm)

Pesas

Resortes interfaz La computadora

III. Procedimientos.

1- Primero armamos nuestro soporte universal con los resortes y las pesas insertadas.

2- Luego colocamos el sensor de movimiento en la base del soporte, en dirección con el cuerpo (pesas) para captar la oscilación.

3- Después conectamos el sensor de movimiento al interfaz (mediante un cable) lo cual este ya estará instalado a la PC.

¿Qué acciones he realizado para conseguir las medidas?

a. Instalamos todos nuestros instrumentos necesarios.

b. Abrimos el programa Pasco que se encuentra en la PC.

c. Deformamos el resorte, con una pesa puesta en ella, a una pequeña

distancia y luego lo soltamos para que el sensor capte la oscilación de la

pesa.

d. Registramos la oscilación de cada uno de los cuerpos (pesas), a través del

programa “Pasco”, con el cual se detectará el movimiento y obtendremos

el valor de la frecuencia.

e. Con la frecuencia obtenida podemos hallar los periodos de cada oscilación.

f. Finalmente pasamos a hallar las incertidumbres.

4- Registro de datos realizados por medición directa.

Observaciones:

- La masa presenta 3 cifras significativas, mientras que el periodo presenta 2 cifras significativas.

- La masa y el periodo son directamente proporcionales.

DATOS DE LA MASA CON EL PERIODO ELEVADO AL CUADRADO.

Masa(g)

Periodo(s2)

1 150 0.27

2 200 0.35

3 250 0.41

4 300 0.46

5 350 0.53

6 400 0.61

7 450 0.64

8 500 0,69

5- Procesamiento de datos.Realice los cálculos adecuadamente. Exprese su resultado utilizando notación científica. Estime la incertidumbre de sus resultados.

Si ha realizado gráficas, preséntelas aquí. Los ejes de las gráficas deben estar rotulados con el nombre de la cantidad física correspondiente. No olvide indicar las unidades y la escala. En lo posible, los datos representados en la gráfica deben presentar sus respectivas barras de error. Obtenga la expresión matemática de la curva de mejor ajuste e interprete físicamente el resultado. En el caso de líneas rectas, interprete físicamente el significado de la gradiente.

Grafico del periodo vs la masa

Interpretación de la gráfica “1”

T= AX2+B x+¿ c

Donde:

T: periodo(s)

A= -1.12x10−6

X: masa (g)

B= 0.00161

C= 0.307

Cálculo del periodo “1”

Con la masa (de una pesa) de 200g calcularemos y comprobaremos el periodo de oscilación que presentara dicha pesa, con la expresión matemática obtenida en la gráfica.

Hallando:

T= AX2+Bx+¿ c

T= -1.12x10−6 (200)2 + 0.00161 (200) + 0.307

T= 0.58s

Comparación del periodo:

Valor medido: 0.59s

Valor calculado: 0.58s

El error o incertidumbre seria (Error):

Error = valor medido – valor calculado

Error = 0.59s – 0.58s

Error = ±0.01

T= (0.59±0.01) s

T= mX + b

Grafico del periodo al cuadrado vs la masa

Interpretación de la gráfica “2”

T= mX + b

Donde:

T: periodo2

m= 0.00120 ± 4.4x10−5

X: masa (g)

b= 0.103 ± 0.015

Cálculo del periodo “2”

Calcularemos el periodo, con una masa de 300g de la pesa, con la interpretación (formula) de la gráfica.

Hallando:

T= mX + b

T= 0.00120×300 + 0.103

T=0.46s2

“Hallando la incertidumbre”

ΔT= Δm+ Δb

ΔT=T× ( Δmm + Δbb ¿

ΔT= 0.46 × (4.4×10−5

0.00120 +0.0150.103¿

ΔT=0.08

T= (0.46±0.08) s2

%Error=|W teórico delvidrio−W experimental

W teóricodel vidrio|×100

%Error=0.46−0.460.46

×100

%Error=0

6- Conclusiones.. Explique las tendencias, patrones o relaciones reveladas por los datos.

- Se logró obtener una relación matemática entre el periodo y la masa. La primera grafica resultó ser una parábola, mientras que en la segunda grafica, al elevar al cuadrado el periodo, resultó una línea recta.

- La masa y el periodo son directamente proporcionales.- El periodo y su incertidumbre obtenida de la parábola es T= (0.59±0.01) s- De la gráfica Lineal se obtuvo T= (0.46±0.08) s2, lo cual indica ser fiable porque

su incertidumbre (0.08) es menor del 50% del valor (0.46).

Fuentes de error:

- Error humano - Mala calibración del equipo- La resistencia del aire interrumpe la oscilación ideal

Recomendaciones:

- Mayor concentración y cuidado al realizar el procedimiento

- Verificar que los equipos estén bien calibrados

- Sería conveniente llevar a cabo el laboratorio en un ambiente con menor resistencia del aire

7- Referencias Bibliográficas.

http://enebro.pntic.mec.es/~fmag0006/Prism501.html (consulta 8 de Octubre del 2015)

http://www.ehu.es/acustica/bachillerato/mases/mases.html (consulta 8 de Octubre del 2015)

http://www.estudiofisica.com/superior/movimientososc.html (consulta 8 de Octubre del 2015)

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos99/movimiento-oscilatorio-fisica/movimiento-oscilatorio-fisica.shtml#ixzz3o8bshSGh

https://outlook.office.com/owa/? realm=upc.edu.pe#path=/mail/search/attachmentlightbox(consulta 8 de Octubre del 2015).

https://www.youtube.com/watch? v=2wFhbJbWMbo(consulta 8 de Octubre del 2015).

https://www.youtube.com/watch? v=g5dSFQQ3I68(consulta 8 de Octubre del 2015)