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Idiomas disponibles
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4. Adicionalmente se requiere
Para el montaje:
1 Pie en H
3 Varillas soporte, 750 mm, 12 mm Ø
1 Nuez cuadrada
1 Espiga con gancho
Para la medición dinámica:
1 Cronómetro
5. Experimentos ejemplares
5.1 Medición estática en la zona elástica
•
Se realiza el Montaje experimental según la
Fig. 1.
•
Se monta el disco con escala con su mordaza
en
frente
y
a
contrasoporte, teniendo cuidado de mantener
la horizontal y una orientación frente a frente
de las mordazas.
•
Se encaja la varilla de torsión entre las dos
mordazas evitando torcer la misma, para ello
se alarga el pie en H a la longitud adecuada.
•
Se ajusta el punto cero de la escala del disco,
aflojando un poco el tornillo moleteado
delantero en el contrasoporte y se rota la
varilla. Se vuelve a apretar el tornillo
moleteado.
•
Se fija la polea de desviación en la varilla
soporte teniendo en cuenta que la misma se
encuentre en el mismo plano vertical del disco
con escala.
•
Se cuelga el dinamómetro por encima de la
polea de desviación para ello se utiliza la nuez
cuadrada y la espiga con gancho.
•
Se fija el hilo de cáñamo en el disco con escala
y pasando por la ranura en la circunferencia
del disco y se fija ahora en el dinamómetro.
•
Se aumenta la fuerza que actúa sobre el disco
con escala en pasos de 0,1 N, indirectamente el
par de giro, desplazando la polea de
desviación a lo largo de la varilla soporte y se
lee en la escala el ángulo de torsión resultante.
•
Se hace una representación gráfica del par de
giro en dependencia con el ángulo de torsión.
El montaje experimental garantiza aquí que la
fuerza actúa siempre perpendicularmente, porque
el hilo se mueve en todo tiempo tangencial al disco
con escala. En esta forma se puede determinar el
par de giro actuante utilizando la formula sencilla:
=
⋅
M
F
r
Es necesario tener en cuenta de no aumentar la
fuerza muy fuertemente para no salir de la zona de
deformación elástica (diferente para cada metal). Si
8611130
8611340
8613180
8615110
8533135
la
misma
altura
del
al descargar el disco con escala éste retorna al
punto cero no se ha sobresalido de la zona elástica.
En la zona elástica el par de giro actuante M es
proporcional al ángulo de torsión . En la zona
elástica esta relación se puede representar como:
=
ϕ ⋅
M
D
.
W
El factor de proporcionalidad D
"Coeficiente de restitución angular". Esta magnitud
física depende de las dimensiones de la varilla y
del material y se puede determinar a partir de la
pendiente
de
respectivamente del cociente entre M y el ángulo
de torsión :
D
= M/ϕ
W
El coeficiente de restitución angular D
material disminuye con la longitud de la varilla y
aumenta con el espesor de la misma.
5.1.1 Determinación el límite de elasticidad
•
Se monta el aparato de torsión como se indica
en el apartado 5.1.
•
Se aumenta la fuerza actuante en pasos de 0,1
N y se lee el correspondiente ángulo
resultante.
•
Después de cada paso de aumento de la fuera
se descarga el disco con escala retirando el
dinamómetro y se controla el ángulo de 0°
como posición de reposo.
Si el disco con escala no retorna a la posición 0°
después de la descarga y permanece una
deformación residual es porque se ha sobrepasado
el límite de elasticidad.
Los ángulos de torsión y los pares de giro logrados
dependen del material y de las dimensiones
geométricas (longitud y espesor de la varilla
estudiada).
Si se sobrepasa el límite de elasticidad, los valores
de medición no se encuentran sobre una línea.
Aparece una deformación plástica (remanente) de
la varilla.
5.2 Medición estática en la zona plástica –
Histéresis mecánica.
•
Se realiza el Montaje experimental según la
Fig. 1.
•
Desplazando la polea de desviación se
aumenta la fuerza en pasos de 0,1 N y se lee el
ángulo de torsión resultante..
•
Después de lograr el ángulo de torsión de 180°
se reduce la fuerza también en pasos de 0,1
N..
También
al
descargar
completamente se puede observar un ángulo de
torsión remanente. La varilla experimenta una
deformación plástica correspondiente.
2
se denomina
w
la
línea
en
el
diagrama,
el
disco
de
de un
w
escala
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