Lab Fisica 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

2012
LABORATORIO N°1 DE FÍSICA II
Movimiento Armónico Simple (MAS)

PROFESOR: Luyo Clemente.
CURSO: Física 2
CODIGO DEL CURSO: FI204
FECHA DE ENTREGA: 28 DE SETIEMBRE DEL 2012




















LaboratorioN˚1

Movimiento ArmónicoSimple

1. Objetivos
* Determinar la constante de fuerza de un resorte.
* Verificar las leyes que rigen el Movimiento Armónico Simple.

2. Fundamento Teórico
Una vibración es el movimiento periódico de un cuerpo o sistema de cuerpos conectados desplazados de una posición de equilibrio. En general, existen dos tipos de vibración, libre y forzada, en este experimento de laboratorioestudiaremos la vibración libre la cual ocurre cuando el movimiento se mantiene por fuerzas gravitacionales o elásticas, como el movimiento oscilatorio de un resorte muelle. Las vibraciones no amortiguadas pueden continuar por tiempo indefinido porque los efectos de fricción se omiten en el análisis.
El Movimiento Armónico Simple de una masa “m” es establecida cuando sobre dicha masa actúa unafuerza.
F = -kx
En nuestro caso F es la fuerza recuperadora del resorte, x es la deformación del resorte a partir de la posición de equilibrio y k es la constante de fuerza del resorte
El signo menos indica que F actúa en sentido contrario a la deformación.
La ecuación mostrada anteriormente en términos de la aceleración da lugar a:
d2xdt2+kmx=0
Cuya solución general es
x=Acos(ωt+ ∅)
Donde ω =km

Denominada frecuencia angular
ω = 2πf
Relacionando con las ecuaciones que se ha mencionado anteriormente obtenemos:
f=12π-Fmx
Teniendo en cuenta que F/x es constante deducimos que la frecuencia depende de la masa “m”.
Para dos masas suspendidas del mismo resorte se obtiene:
f12f22=m2m1

Enel trabajo de laboratorio esta ecuación requiere una corrección incrementando al valor de las masas, un tercio de la masa del resorte.
LEY DE HOOKE: Para poder comprender aún mejor esta Ley, es necesario también tener conocimientos básicos de ELASTICIDAD. La elasticidad es la propiedad de un material que le hace recuperar su tamaño y forma original después de ser comprimido o estirado por unafuerza externa. Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo. Esta relación se conoce como ley de Hooke. No obstante, si la fuerza externa supera un determinado valor, el materialpuede quedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad. F(x) = -kx








3. Equipo a utilizar:
* Un resorte
* Una base y soporte universal
* Un cronometro
* Cuatro masas de aproximadamente
* 260, 250,500 y 1100 gramos.



4. Diagrama de flujo del experimentos realizado




5. Procedimiento experimental seguido.
1.-En primer lugar procederemos a medir la longitud del resorte, luego colgaremos con cada pesa que disponemos para luego hallar la deformación que ha sufrido el resorte que lo llamaremos ∆x.







2.- Una vez suspendido la pesa de “M” gramos ensu posición de equilibrio dé un desplazamiento hacia abajo y suelte la masa para que oscile y cuando se estabilicen las oscilaciones, determine el número de oscilaciones en 60 o 90 segundos
Obs. Repita tres veces esta prueba para diferentes amplitudes.

TOMA DE DATOS
En este experimento se utilizarán, como se explicó, una serie de pesas que accionarán conjuntamente con el resorte. A...