Informe Masa Resorte

Sistema Masa Resorte

Resumen
Uno de los movimientos más importantes en la naturaleza es movimiento oscilatorio, el
propósito de éste experimento es estudiar el movimiento oscilatorio masa-resorte,
determinando la relación entre el período y la masa del cuerpo cuando éste presenta un
Movimiento armónico simple MAS, para lograr esto se montó un resorte suspendido
desde un medidor de fuerzaPasco CI-6537, a éste medidor se aseguró un resorte con un
porta pesas en el extremo inferior. Debajo del porta pesas se instaló un sensor de
movimiento conectado a una interfaz ScienceWorkshop 750, por medio del software Data
Studio, se generaron las graficas de Posición, Velocidad y aceleración en función del
Tiempo, para oscilaciones generadas a partir del desplazamientos de 5 y 10cm de lasmasas suspendidas con respecto a su posición de equilibrio. El proceso se repitió con
pesas de diferentes masas. A las graficas obtenidas se le realizó un ajuste sinusoidal para
obtener la información del periodo del movimiento. Al analizar el periodo en las graficas
generadas a partir de una mima masa se concluyó que no dependía de la amplitud de la
oscilación.

Introducción
Uno de losmovimientos más importantes, de los observados en la naturaleza, es el
movimiento oscilatorio o vibratorio. Una partícula oscila cuando se mueve periódicamente
respecto a una posición de equilibrio y como ocurre por ejemplo en los péndulos, en
masas sujetas a resortes ó a átomos y electrones en los sólidos.
En este experimento estudiaremos el movimiento de una masa conectada a un resorte, lacual oscila verticalmente. La relación entre la fuerza F y la distancia X desde el punto
central está dada por:
∑ F = -KX donde K es una constate del sistema determinada por el resorte.
El movimiento del cuerpo será: x = Acos(2πft) , donde A es la amplitud del movimiento f
es la frecuencia y t es el tiempo.
El periodo del movimiento está dado por:
T = 2π √m/K , y la frecuencia es f = 1/T .De todos los movimientos oscilatorios, el más importante es el Movimiento Armónico
Simple (MAS), debido a que además de ser el de más sencilla descripción matemática, es
una aproximación muy cercana a muchas de las oscilaciones presentes en la naturaleza.

Método
Para el desarrollo de la práctica del sistema masa-resorte se instaló un soporte vertical
donde se aseguró un medidor de fuerzaanalógico marca Pasco referencia CI-6537, a
éste medidor se aseguró un resorte con un porta pesas en el extremo inferior. Debajo del
porta pesas se instaló un sensor de movimiento el cual se conectó al canal A de la
interfaz Pasco ScienceWorkshop 750. el montaje realizado se puede observar en la figura
1.

Figura 1 montaje experimental sistema masa-resorte

En el programa Data Studio seconfiguró graficas de posición, velocidad y aceleración en
función del tiempo. Posteriormente se colocó en el porta pesas una masa de 154.57 +/0.02 g desplazándola y soltándola a 5cms desde su posición de equilibrio, después de
observar que el movimiento oscilatorio generado se estabilizará se activó la toma de
medidas en el software Data Studio por un corto tiempo. Éste proceso se repitiódesplazando y soltando la masa a 10 cm de la posición de equilibrio. El anterior
procedimiento se repitió con masas 164g, 169g, 189g, 208g y 239g. Después de obtener
las curvas con las diferentes masas se configuró en el software Data Studio una tabla con
los datos del periodo de oscilación en función de de las masas suspendidas y un grafico
con el periodo de oscilación en función de las masassuspendidas, finalmente se generó
un grafico del cuadrado del periodo de oscilación en función del tiempo.

Resultados
Los siguientes son los datos y las graficas obtenidas en la práctica:

Grafica 1

En la grafica 1 se observa la posición vs el tiempo para la masa de 154g soltada a 5 y 10cms de la posición de
equilibrio y sus ajustes sinusoidales.

Grafica 2

En la grafica 2 se observa...