Movimiento Armonico Fisica

OBJETIVOS:

◊ Calculará la constante “k” del resorte.
 
 

INTRODUCCIÓN TEÓRICA.

 
Considere el sistema físico formado por un resorte de longitud L0 y un bloque de masa m. El resorte seencuentra colocado verticalmente, como muestra la figura 1, con su extremo superior fijo a un punto y el otro extremo suspendido el bloque m.
 
[pic]

a) Longitud b) Condición de c)Diagrama de
Del resorte. Equilibrio. Cuerpo Libre.

En la posición de equilibrio, el resorte se deforma una distancia L, para satisfacer la primera condición de equilibrio:Σ (fuerzas que actúan sobre el bloque) = 0
Con ayuda del diagrama de cuerpo libre y siendo k la constante elástica del resorte se tiene:

 

En forma escalar: FR – mg = 0 ⇒ kL – mg= 0
Portanto: kL = mg

Supóngase que el objeto de masa m se encuentra a una distancia “y” por encima de su posición de equilibrio

Análisis Dimensional

[pic]

. Sistema masa-resortefuera de su posición de Equilibrio.
 
Esta condición dinámica del sistema se establece con la 2ª ley de Newton en los términos siguientes:
S (fuerzas que actúan sobre m) = ma

 
En formaescalar: FR – mg = ma
K (L – y) - mg = ma ⇒kL – ky - mg = ma
 
Pero kL = mg, entonces:
mg – ky – mg = ma ⇒ ma = – ky

si [pic] , entonces:
 

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.
Sepropone estudiar el movimiento del sistema formado por un resorte colocado en forma vertical, cuyo extremo superior permanece fijo y en el otro extremo se coloca un bloque de masa m. Este sistemarealiza un movimiento oscilatorio cuando se desplaza de su posición de equilibrio.
 
Observación inicial del fenómeno:
Con el propósito de observar el comportamiento y desarrollo de este fenómeno,realice los pasos siguientes:
 
Paso 1. Ensamble el dispositivo como muestra la figura 1b, con el material y equipo siguiente:
• Dispositivo con soporte tipo “A” y varilla de 50cm....