1. Método geométrico: Para este caso, usar el micrómetro o el pie de rey para medir las dimensiones de cada uno de los objetos, ya sean sus caras o su diámetro, y para el peso usar la balanza.

2. Método de la probeta: llenar con agua la probeta y anotar el peso y volumen de esta, ir metiendo los sólidos e ir anontando los nuevos valores que arrojan ambos instrumentos, teniendo en cuenta que el volumen final de un sólido es el volumen inicial del siguiente.

3. Medición de líquidos: Se anotó el volumen de estos, y se pesó la probeta, para saber su masa

Nota: Todos los instrumentos usados tenian cierto grado de incertidumbre, la cual podia ser de ± 0.01 o ± 0.02 o ± 0.2, en sus respectivas unidades como mm, g, o mL.

La Ley de Hooke explica los fenómenos elásticos: la deformación de un cuerpo es proporcional a la fuerza aplicada, siempre que no se supere su límite de elasticidad. Robert Hooke (1635–1703) formuló que “la fuerza que devuelve un resorte a su posición de equilibrio es proporcional al desplazamiento de dicha posición”.

En esta practica se buscó comprobar esta relación y analizar cómo la masa aplicada influye en el estiramiento y en el periodo de oscilación del sistema masa–resorte.

Materiales:

• Resorte helicoidal

• Juego de masas (8 piezas de diferentes pesos)

• Soporte universal con gancho

• Regla milimetrada

• Photogate

• Balanza digital

2. En el experimento, se colgaron distintas masas del resorte y se midió su estiramiento. Luego se calculó la fuerza ejercida por cada masa.

• Al graficar fuerza (F) en el eje vertical frente al estiramiento (x) en el eje horizontal, se obtuvo una línea recta con pendiente que corresponde a la constante elástica del resorte, e indica la rigidez con que éste se opone a la deformación.

3. Posteriormente, se analizó el movimiento armónico simple (MAS) del sistema masa–resorte, con el periodo de oscilación (T).

4. Con los datos experimentales, la gráfica del periodo (T) frente a la masa (m) se genera una ecuación de tendencia lineal, una herramienta estadística que modela la relación entre dos variables con una línea recta, usando la fórmula de la regresión lineal.

Específicos: 1) Medir la distancia entre las marcas del papel para identificar la posición del cuerpo a través del tiempo

2) Determinar la aceleración del cuerpo y compararla con la aceleración teórica de la gravedad

3) Graficar las relaciones de Posición vs tiempo, velocidad vs tiempo, aceleración vs tiempo y Tiempo al cuadrado vs posición

2)Procedimiento: - ubicar el papel en la pesa y luego en la maquina cronográfica

• Suelta la pesa sin empujar

• Recoge la cinta

• Identifica las marcas en el papel y mide sus distancias

• Procesa los datos en Excel

• Análisis de resultados y tratamiento de errores

Además, como señalan Cozzarín et al. (2023) en “Ley de Hooke: un punto de encuentro entre Matemática A, Física I y Materiales”, este principio representa un punto de unión entre distintas áreas del conocimiento, mostrando cómo la física y la matemática se complementan en la comprensión de los fenómenos elásticos.

Finalmente, la dispersión de los puntos en la gráfica Periodo vs Masa se debe principalmente a errores experimentales acumulados durante la toma de datos, intervención de la fricción, resistencia o poco equilibrio. Por otro lado, la constante elástica experimental fue de 2.54 N/m, se podría conocer el porcentaje de error si se supiera el valor teórico del resorte, por ejemplo, dado por el fabricante o calculado idealmente.

Ep= (((987.38cm/s2)-(980.665cm/s2))/(980.665cm/s2))*100%

Ep=0,68%

lo que indica que nuestras mediciones están muy cercanas al valor teórico

Hay varias formas en las que se pueden calcular, pero todas ellas tienen algo en común, y es la cancelación mutua de todas las fuerzas. Ahora, ¿Se podrá de forma experimental y analítica demostrar las condiciones de equilibrio?

1. Traslacional: Se puso el disco con los ángulos en el centro del tablero metálico, luego se dispusieron las poleas (2) en lugares aleatorios en el plano y finalmente se colgaron las pesas elegidas con un hilo que pasaba por cada una de las poleas, se tomaron los datos de las masas de cada pesa, su posición en el tablero y el ángulo formado por el hilo.

2. Rotacional: Se tomó el dato del peso de la barra de metal, seguidamente se pusieron de nuevo las poleas con las cargas en el tablero, variando el peso o la posición de estas en la barra hasta que esta última quedase en equilibrio, finalmente se tomaron los respectivos datos.

Análisis: Con los respectivos datos se realizaron los cálculos correspondientes para finalmente ser comparados y poder comprobarse tanto la hipótesis planteada como el objetivo.

Materiales:

1. Poleas

2. Hilos

3. Juego de masas

4. Barra para equilibrio.

5. Tablero metálico para poner las poleas

6. Transportador para la medición de los ángulos.

1. Fuerza 1(derecha): ubicada en la posición (13, 11), con un ángulo de 45° y una masa de 18 g.

2. Fuerza 2(izquierda): ubicada en la posición (-11, 14), con un ángulo de 127° y una masa de 22 g.

3. Equilibrante (abajo): ubicada en la posición (0,-16), con un ángulo de 270° y una masa de 27 g.

Rotacional:

1. Equilibrante(derecha): a 19 cm del centro de rotación y con una masa de 4 g.

2. Fuerza 1(derecha): a 13 cm del centro y con una masa de 15 g.

3. Fuerza 2(izquierda): a 15 cm del centro y con una masa de 20 g.

4. Fuerza 3(izquierda): a 18 cm del centro y una masa de 10 g

1. Forma experimental:

   Magnitud resultante = 0.2646 N

   Ángulo de la resultante = 90°

   Visualmente en equilibrio

2. Forma analítica:

   Componentes en X = -0.0043 N

   Componentes en Y = 0.0322 N

   Magnitud resultante = 0.2968

   Ángulo de la resultante = 90.83°

Porcentaje de error de la magnitud = 10.85 %

Porcentaje de error del ángulo = 0.31%

Rotacional:

Torques de cada fuerza:

1. F1 = 0.019110 N * m

2. FE = 0.007450 N * m

3. F2 = 0.029400 N * m

4. F3 = 0.017640 N * m

Sumatorias:

1. Sentido horario = 0.026560

2. Sentido antihorario = 0.047040

3. Torque neto = 0.020480 N * m

El sistema se vio en equilibrio

1) Fricción estática: impide que un objeto en reposo empiece a moverse

2) Fricción cinética: actúa sobre objetos en movimiento y se opone a su deslizamiento

Ahora, en la parte del equilibrio rotacional, hubo errores significativos, puesto que el resultado hallado es demasiado grande en comparación con lo que cercanamente deberia ser, lo cual resulta bastante contradictorio puesto que en la práctica así como en la imágen, si se logra ver una aproximación muy cercana al equilibrio en el sistema montado, aun así se sospecha que el causante de esto fue la masa de 20 g que generaba la mayor parte del torque, por lo que se deduce que en realidad el bloque usado debió pesar menos de lo que se pensaba aunque también pudo haber errores al momento de tomar los datos

Los colores jugaron un papel importante en su caracterización puesto que eran fáciles de asociar a objetos con los que ya se había trabajado anteriormente que eran de ese mismo material, aparte de que por sí eran muy característicos.

Por último, los porcentajes de error obtenidos no son inesperados en este tipo de montajes debido a los diversos factores que pueden intervenir como lo son la transferencia de calor al ambiente o un calorímetro no ideal entre otros.

Además, la velocidad de caída se calculó experimentalmente donde d corresponde a la distancia recorrida por la esfera y t al tiempo de caída medido.

cuadrática entre el radio y la velocidad. La viscosidad obtenida es consistente con fluidos de alta fricción interna, y las desviaciones observadas son propias de las limitaciones geométricas del montaje experimental (diámetro del tubo).

proporcional a la geometría de la esfera. La pendiente obtenida (m = 10481) permite caracterizar el fluido como una sustancia de alta fricción interna, con una viscosidad aproximadamente de 1. 38 Pa*s, valor coherente con líquidos como la glicerina o aceites

pesados. No obstante, se observan ligeras desviaciones en las esferas de mavor tamaño, lo cual se atribuye al "efecto de pared" provocado por la proximidad de los limites del tubo, sumado al error sistemático reflejado en la ordenada al origen (0, 252) debido al tiempo de reacción humana en la toma de tiempos.