Movimiento Armonico Simple

MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE: SISTEMA MASA RESORTE
K.A CANDELO; G.A VALENCIA Y J.E PEREZ
LABORATORIO DE FISICA, COLEGIO SEMINARIO
PALMIRA, VALLE

Resumen
En el laboratorio procedimos a seguir con la guía propuesta de laboratorio. Leímos el estudio del modelo teórico para obtener un poco de información más detallada sobre cómo proceder ante los ejercicios propuestos. Luego del montaje delresorte y las pesas procedimos a tomar los tiempos respectivos de las diferentes masas suspendidas y anotamos en la tabla 1. Nuestros resultados, con base en ello ya estábamos listos para proceder con los cálculos y observaciones.

Marco teórico

Movimiento Armónico simple
El movimiento armónico simple (se abrevia m.a.s.), también denominado movimiento vibratorio armónico simple (abreviadom.v.a.s.), es un movimiento periódico, oscilatorio y vibratorio en ausencia de fricción, producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional al desplazamiento pero en sentido opuesto.Y que queda descrito en función del tiempo por una función senoidal (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, en general sería unmovimiento armónico, pero no un m.a.s.
En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide. En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respectoa dicho punto y dirigida hacia éste.

Cinemática del movimiento armónico simple
Evolución en el tiempo del desplazamiento, la velocidad y la aceleración en un movimiento armónico simple.
El movimiento armónico simple es un movimiento periódico de vaivén, en el que un cuerpo oscila de un lado al otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada, y en intervalos iguales de tiempo.Por ejemplo, es el caso de un cuerpo colgado de un muelle oscilando arriba y abajo.El objeto oscila alrededor de la posición de equilibrio cuando se le separa de ella y se le deja en libertad. En este caso el cuerpo sube y baja.
Es también, el movimiento que realiza cada uno de los puntos de la cuerda de una guitarra cuando esta entra en vibración; pero, pongamos atención, no es el movimiento dela cuerda, sino el movimiento individual de cada uno de los puntos que podemos definir en la cuerda. El movimiento de la cuerda, un movimiento ondulatorio, es el resultado del movimiento global y simultáneo de todos los puntos de la cuerda.

Ecuación del movimiento
Elongación
En un movimiento armónico simple la magnitud de la fuerza ejercida sobre la partícula es directamente proporcional asu elongación, esto es la distancia a la que se encuentra ésta respecto a su posición de equilibrio. En un desplazamiento a lo largo del eje Ox, tomando el origen O en la posición de equilibrio, esta fuerza es tal que donde es una constante positiva y es la elongación. El signo negativo indica que en todo momento la fuerza que actúa sobre la partícula está dirigida hacía la posición de equilibrio;esto es, en dirección contraria a su elongación (la "atrae" hacia la posición de equilibrio).
Aplicando la segunda ley de Newton, el movimiento armónico simple se define entonces en una dimensión mediante la ecuación diferencial.

Algunas graficas que explican el m.a.s

Posición (negro), velocidad (verde) y aceleración (rojo) de un oscilador armónico simple.

Evolución en el tiempo deldesplazamiento, la velocidad y la aceleración en un movimiento armónico simple.

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Materiales:
* Soporte universal
* Resorte liviano
* Porta pesas
* Cronometro
* Pesas o arandelas
* Balanza

CÁLCULOS Y ANALIZIS DE RESULTADOS
Masa de resorte = 91.3g
Tabla 1
M=masa suspendida (gramos) | 60 | 50 | 30 | 18.6 | 9.3 |
T = Período de...