Movimiento Armonico Simple (M.A.S). Sistema Masa Resorte.

Movimiento Armonico Simple (M.A.S). Sistema Masa Resorte.

S. Blandon1, J. A. Palacios2, J. J. Cardona2, C. Sanchez2

1Ingenieria Mecatroncia Facultad Ingenieria, Departamento, Departamento Automatica y electrónica, Universidad Autonoma de Occidente, dirección de la facultad, Cali Colombia.
2Ingenieria Multimedia., Falcultad Ingenieria, Departamento Operación y sistemas, UniversidadAutonoma de Occidente, Cali Colombia.

Recibido: 16, febrero de 2012.

Resumen
En este Laboratorio se hicieron las pruebas del comportamiento de un sistema Masa-Resorte, donde la masa se cambiaba para obtener un cálculo aproximado del coeficiente de elasticidad del resorte al que se le aplicaron las pruebas. Las pruebas se dividían en 2 partes (se realizaban 1 ensayo con diferente masa): 1) Medirla longitud del resorte mientras se le colocaban diferentes masas al portapesas. 2) Obtener las graficas de oscilación por medio del sensor de movimiento y DataStudio para encontrar la relación entre el periodo y la masa suspendida.

Palabras claves: Oscilacion, periodo, resorte.
Abstract
In this laboratory were tested the behavior of amass-spring system, where the mass was changed toobtain an estimate of the coefficientof elasticity of the spring that the tests were applied. The tests were divided into 2 parts (1 trial were performed with different mass): 1)Measure the length of the spring while they placed different masses to the hanger. 2) Obtain the graphs of oscillation by the motion sensor and DataStudio to find the relationshipbetween the period and the sprung mass.Keywords: Oscillation, period, spring.

Introducción
Los sistemas armónicos simples sorprendentemente están sumamente conectados con nuestra vida cotidiana, un ejemplo muy claro y que vemos casi que a diario seria el amortiguador de cualquier vehiculo en el que puede movilizarse de manera terrestre, además de su importancia en contextos como videojuegos, animaciones y demás sin numero deexperiencias virtuales en las que se necesita una gran aproximación con la realidad.
Con esta practica podemos ver el funcionamiento de un sistema masa resorte real, que podría ayudar al programa de ingeniería multimedia y mecatronica a la hora de realizar simulaciones virtuales que tengan que ver con resortes, en donde es fundamental saber como se comportan este tipo de sistemas para tener un resultadosupremamente realista, y que las simulaciones sean desarrolladas con una muy buena calidad.
Modelo Teórico
La ley de Hooke dice que la fuerza es proporcional al desplazamiento (no excesivo), dicha observación fue expuesta por el Físico Robert Hooke en 1678.
Fx=kx. Ecuacion1 Ley de Hooke.

Aunque este enunciado no debería de llamarse ley como tal ya que dicha observación es hecha sobre undispositivo en especifico (resortes) y no sobre las leyes de la naturaleza. Aunque debe de tenerse en cuenta que los resortes solo tienen un rango donde desplazamiento valido, un valor mayor hace que el resorte se deforme y desde ese momento dicha observación deja de ser válida. Complementando la ley de Hooke con el teorema del trabajo y la energía se tiene.
W=x1x2Fx dx=x1x2kx dx=12kx22-12kx12El movientoarmonico simple (MAS), es un movimiento periódico, en el que un cuerpo oscila de un lado a otro desde su punto de equilibrio hasta cierta amplitud máxima.
Un ejemplo de MAS es un sistema masa-resorte. El resorte es un elemento muy común en maquinas. Tiene una longitud normal, en ausencia de fuerzas externas. Cuando se le aplican fuerzas se deforma alargándose o acortándose en unamagnitud “x” llamada “deformación”. Cada resorte se caracteriza mediante una constante “k” que es igual a la fuerza por unidad de deformación que hay que aplicarle. La fuerza que ejercerá el resorte es igual y opuesta a la fuerza externa aplicacida (si el resorte deformado esta en reposo) y se llama fuerza recuperadora elástica.
Dicha fuerza recuperadora elástica es igual a:
F =-K X
Algunos...