Movimiento Armónico Simple

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMA
CENTRO REGIONAL UNIVERSITARIO DE AZUERO
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA
INGENIERIA ELECTROMECANICA
INFORME DE LABORATORIO
FISICA III

TEMA:
Movimiento armónico simple





OBJETIVOS

Determinar la constante de un resorte.
Determinar la relación entre el periodo y la masa en el movimiento armónico simple para un sistema masa-resorte.INTRODUCCIÓN


En el presente trabajo buscaremos entender en que consta la constante de rigidez o de resorte, asi como el efecto que produce este dentro de un sistema de masa-resorte; para con esto entender de una mejor forma como la rigidez del resorte afecta el período del sistema al igual que afecta el estiramiento del resorte.

También buscaremos entender como el cambio de masas en estossistemas puede afectar directamente el movimiento que este produce dentro de un intervalo de tiempo determinado, todo esto por medio de mediciones con la regla y con la ayuda de un cronómetro.













ANALISIS INDAGATORIO

1. ¿Qué condiciones son necesarias para producir el movimiento armónico simple en el sistema masa-resorte?
R: Para que se produzca un movimiento armónico simpleen un sistema masa-resorte se necesita una fuerza restauradora, originada por la deformación del resorte, que obligue al sistema a regresar a su posición de equilibrio estable.
¿Será periódico este movimiento?
R: En condiciones ideales este movimiento armónico simple sería un movimiento periódico, pero en condiciones normales existen diversos factores que no permiten una estabilidad permanenteen este movimiento, como por ejemplo: la fricción, resistencia del aire, entre otras.

2. Si al sistema masa-resorte le aplicamos una fuerza extra a partir de su posición de equilibrio, ¿qué le ocurre al sistema? ¿qué tipo de movimiento se produce?
R: Al aplicarle una fuerza extra al sistema que se encuentra en equilibrio este comienza a oscilar debido a la presencia de una fuerza restauradora.A este movimiento se le conoce como movimiento armónico simple.

3. ¿Qué magnitud física afecta el periodo de oscilación del resorte?
R: La magnitud física que afecta el periodo de oscilación del resorte es la constante de elasticidad del resorte, que es inversamente proporcional a la distancia de deformación.


DESCRIPCION TEORICA

Experimentalmente se estudian los movimientososcilatorios como preámbulo al análisis de vibraciones y ondas.
Se utilizan dos sistemas muy particulares, el sistema masa-resorte (utilizado en esta experiencia) y el péndulo simple. Estos sistemas son muy útiles pues nos permiten analizar sin muchas dificultades una gran cantidad de constantes y variables físicas asociadas con los movimientos periódicos.
En el análisis físico del movimiento de estossistemas se descubre que las condiciones para que exista una oscilación es que debe existir una fuerza restauradora que apunte siempre hacia el mismo punto, el punto de equilibrio. El modelo matemático que describe el movimiento oscilatorio, tiene una solución lineal siempre y cuando la fuerza restauradora sea proporcional a la deformación respecto al punto de equilibrio. En el sistema masa-resorte,la fuerza restauradora se origina cuando se deforma el resorte y, siempre será proporcional al estiramiento cuando este sea pequeño, de tal manera que no se supere el límite elástico del resorte.
El periodo de oscilación de un resorte para una masa fija al extremo de un resorte está dado por la relación:
T=2π
En donde k es la constante de elasticidad del resorte y m es la masa efectiva delsistema oscilante.
Para considerar mediciones precisas es necesario adicionar parte de la masa del resorte a la masa suspendida de manera tal que la masa efectiva será:
m=m+1/3mR
Dónde: mR es la masa del resorte y m es la masa suspendida.


MATERIALES SUGERIDOS

Masas de diferentes valores
Metro
Escala y soporte
Cronómetro
Balanza
Resorte



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