movimiento vibratorio

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)




FACULTAD DE ING. ELECTRONICA Y ELECTRICA
FACULTAD DE QUIMICA E ING. QUIMICA
TEMA: MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE
(EXPERIENCIA 1)
Curso : Laboratorio de Física II
Profesora : Miguel Casillo
Integrantes :2011
MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE
EXPERIENCIA N°1
I. OBJETIVO

Investigar sobre el movimiento armónico simple (MAS) de cuerpos elásticos

II. MATERIALES / EQUIPOS
1 Soporte Universal
1 Resorte de acero
1 Regla milimetrada
1 Juego de pesas mas porta pesas
1 Balanza digital
1 Cronometro

III. FUNDAMENTO TEORICO

Un movimiento periódico de un sistema es aquel que se repitecontinuamente en intervalos iguales de tiempo.

Un movimiento oscilatoria periódico se dice que es armónico cuando la información que se obtiene en cada oscilación es la misma.
El tiempo que dura una oscilación se llama PERIODO (T). El número de oscilaciones por unidad de tiempo es la FRECUENCIA (f). El desplazamiento desde el punto de equilibrio de la trayectoria se denomina ELONGACION (x). Laelongación máxima es la AMPLITUD (A).
Un tipo de movimiento oscilatorio lineal resulta cuando la fuerza actuante es opuesta y proporcional al desplazamiento (recuperadora), esto es, F=-kx ( Ley de Hooke ).
Este movimiento se denomina armónico simple ( MAS).

Cinemática del MAS. Las cantidades cinemáticas del MAS son las siguientes:

Posición
Donde: A es la llamada amplitud,  = 2/T esla frecuencia angular, t el tiempo y  la fase inicial.
Velocidad

Aceleración

Dinámica del MAS. Las cantidades dinámicas del MAS son las siguientes:

Fuerza Elástica:

Fuerza Inercial:



Donde  = ( k / m)1/2
Siendo la ecuación (7) una ecuación diferencial de segundo orden del MAS , cuya solución esta relacionada a las ondas senoidales y cosenoidales.
IV.EXPERIMENTEO
MONTAJE
Monte el equipo, como muestra el diseño experimental
V. PROCEDIMIENTO
1. Utilice la balanza para determinar los valores de las masas del resorte y del porta pesas.


Tendrán importancia estos valores ¿Por qué?
Si , porque el periodo depende de la masa
2. Cuelgue la varilla al resorte y anote la posición de su extremo inferior.
Posición 1: 0.63 metros
3. Luego coloque laporta pesas en el extremo inferior del resorte y anote la posición correspondiente
Posición 2: 0.514 metros
4. Seguidamente, coloque una pesa pequeña [m= 0.02 kg] en la porta pesas y anote la posición correspondiente.
Posición 3 : 0.497 m
Marque con un aspa cual será en adelante su posición de referencia.

¿Por qué considera dicha posición?
5. Adiciones pesas a la porta pesas, cada vez demayores masas. En la talba 1 anote los valores de las posiciones x1 correspondientes (incluida la posición de referencia). TABLA 1
Masa del porta pesas = 50.2 g

m(kg)
X1( m)
X2(m)
X(m)
F(N)
K (N/m)
1
0.01
0.009
0.010
0.0095
0.0978
10.2947
2
0.02
0.017
0.015
0.016
0.1956
12.225
3
0.04
0.03
0.03
0.03
0.3912
13.04
4
0.06
0.0440.044
0.044
0.5868
13.331
5
0.11
0.077
0.079
0.078
1.0758
13.792
6
0.16
0.111
0.113
0.112
1.5648
13.971
7
0.26
0.18
0.18
0.18
2.5421
14.126

K1 (Prom.)= 12.9692
6. Ahora, retire una a una las pesas de la porta pesas. Anote las posiciones x2 correspondientes y complete la tabla 1.

Recuerde que :
Donde; x1 es el estiramiento al ir incrementando el pesoX2 es el estiramiento al retirar el peso

Grafique en papel milimetrado la magnitud de la fuerza F vs la elongación media X. Aplicando el método de mínimos cuadrados encuentre la curva de mejor ajuste.
Y=ax+b


K=
Kminimos cuadrados=14.32
Kgrafica es: 14.13


Interprete físicamente la curva que encontró en el papel milimetrado.
La curva que se representa en el papel...