Historia de mexico

MOVIMIENTO ARNMÓNICO SIMPLE: MASA EN UN RESORTE

Equipo requerido:

• Tabla de experimentos
• Sujetador de masas
• Cronómetro
• Balanza de resorte
• Masas

Teoría

|La figura muestra una masa sujeta de un resorte. En reposo, la masa cuelga | |
|en una posición tal que la fuerza del resorte se equilibracon la fuerza | |
|gravitacional de la masa. Cuando la masa se encuentra por debajo de este | |
|punto, el resorte jala de regreso. Cuando la masa se encuentra arriba de | |
|este punto, la gravedad jala deregreso hacia abajo. La fuerza neta en la | |
|masa, es por lo tanto una fuerza restauradora, porque ésta siempre actúa | |
|para acelerar la masa para alcanzar su posición de equilibrio. | |
|| |
|Según la ley de Hooke la fuerza ejercida por un resorte es proporcional a la| |
|distancia que es estirado (también se aplica para la compresión de un ||
|resorte). Esta idea está dada por la relación F=-kx donde F es la fuerza | |
|ejercida por el resorte, x es el desplazamiento del final del resorte de su | |
|posición de equilibrio, y k es la constante de proporcionalidad, llamada la ||
|constante del resorte. | |

Cuando un objeto es perturbado por una fuerza restauradora que es proporcional al desplazamiento del objeto desde su posición de equilibrio, el movimiento resultante es llamado el movimiento armónico simple.Cuando el movimiento armónico simple de una masa (M) en un resorte es analizado matemáticamente utilizando la 2ª ley de Newton (el análisis requiere de cálculo, por lo tanto no se demostrará aquí), el periodo de movimiento es:

En este experimento, probarás la validez de esta ecuación.
Experimento

1. Mide k, la constante del resorte en la balanza del resorte.

k=______________________ N/m.Monta el equipo como se muestra en la figura 10.1, con 120g de masa en el portamasas (125g de masa total incluyendo el portamasas). Asegúrate que la masa del resorte esté en posición vertical para que la varilla cuelgue recto verticalmente a través del hoyo en la parte de abajo de la balanza. Esto es importante para minimizar fricción contra la masa que oscila.

[pic]

ahora jalala varilla hacia abajo unos pocos centímetros. Cuando la masa deje de moverse, entonces suelta la varilla. Practica hasta que puedas soltar la varilla suavemente, para que la masa y la varilla oscilen hacia arriba y abajo y no haya frotamiento de la varilla contra un lado del hoyo.

Pon a oscilar la masa. Mide el tiempo que toma por al menos diez oscilaciones copletas. (mide el tiempo paramuchas oscilaciones como se ha convenido, antes que la amplitud de la oscilación se haga muy pequeña.) registra la masa, el tiempo, y el número de oscilaciones contadas en la tabla 10.1. Divide el tiempo total por el número de oscilaciones observadas para determinar el periodo de las oscilaciones. (el periodo es el tiempo requerido para una oscilación completa). Registra este valor en la tabla....