Movimiento Armónico Simple

República de Panamá
Universidad Tecnológica de panamá
Centro Regional de Veraguas
















Laboratorio de Física 3
“Movimiento armónico simple (A)”


Profesor:
Alejandro Ríos


Estudiantes:
Lucía
Ana Luisa Canto
Jhosthin Díaz


Grupos:
4IE121















Introducción

A continuación procedemos al desarrollo de la experiencia en ellaboratorio de física donde de forma experimental estudiamos el movimiento armónico simple, para nuestro caso en particular el que se produce de un sistema conformado por una masa y un resorte con una cierta constante de elasticidad k.

En la primera parte del laboratorio aremos uso del sistema a fin de calcular la contante de elasticidad mediante el uso de gráficas y cálculos de pendientes apartir de conocer cuáles son las masas del sistema y las elongaciones que produce la masa en el resorte.

En la segunda parte del laboratorio veremos el cálculo del periodo de oscilación del resorte de manera experimental y luego con las formulas a partir del conocimiento de sus masas y constantes de elasticidad.

Todo lo anterior descrito es clave para adentrarnos en los temas posteriores queveremos en el curso y nos permite ahondar más en estos conceptos del M.A.S que ya hemos visto en años anteriores pero que necesitamos reforzar con nuevos conocimientos.






























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.Análisis Indagatorio

1. ¿Qué condiciones son necesarias para producir el movimiento armónico simple en el sistema masa-resorte? ¿Será periódico este movimiento?
R// Siempre que sobre una partícula, desplazada una longitud X de su posición de equilibrio actué una fuerza, que es proporcional al desplazamiento X,y de sentido contrario a este, tenemos un M.A.S.
Como los valores máximo y mínimo de la función seno son +1 y -1, el movimiento se realiza en una región del eje X comprendida entre +A y -A. La función seno es periódica y se repite cada 2p, por tanto, el movimiento se repite cuando el argumento de la función seno se incrementa en 2p, es decir, cuando transcurre un tiempo T tal que w(t+T)+j=wt+j+2p. Obviamente el resultado es un movimiento periódico.

2. Si al sistema masa-resorte 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, el sistema tiende a deformarse. Se encuentra que la fuerza aplicada F es directamente proporcional al desplazamiento o al cambio de longitud delresorte. Como se puede ver la fuerza varía con X. Esto se expresa diciendo que la fuerza es una función de la posición. La k en esta ecuación es una constante de proporcionalidad y comúnmente se llama la constante del resorte o de la fuerza restauradora. Mientras mayor sea el valor de k, más rígido o fuerte será el resorte.
3. ¿Qué magnitud física afecta al periodo de oscilación del resorte?
R//Dependen de la masa del sistema oscilante y de la constante recuperadora, o sea, de su naturaleza.






















Marco teórico

Experimentalmente se estudian los movimientos oscilatorios como preámbulo al análisis de las vibraciones y ondas.
Se utilizan dos sistemas muy particulares, el sistema masa-resorte (utilizado en esta experiencia) y el péndulo simple. Estossistemas son muy útiles pues nos permiten analizar sin muchas dificultades una gran cantidad de constantes y variables física asociadas con los movimientos periódicos.
En el análisis físico del movimiento de estos sistemas se descubre que las condiciones para que exista una fuerza restauradora que apunte siempre un mismo punto, el punto de equilibrio.
El modelo matemático que describe el...