opticas y ondas M.A.A.

Universidad Tecnológica Metropolitana
Facultad de Ingeniería
Departamento de Física

Experiencia1
Laboratorio de Ópticas y Ondas
MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

Integrantes: José Miguel Castro
Jorge Muñoz
Profesor: Alberto Soto
Fis 631

INDICE
1.-INTRODUCCIÓN………………………………….…………………………..…... 3
2.-OBJETIVOS………….............................................................................................. 3
3.-FUNDAMENTO TEÓRICO…….. ......................................................................... 4
4.-PROCEDIMIENTO ……………….......................................................................... 4
5.-DESARROLLO EXPERIMENTAL – RESULTADOS ………………………… 5
6.- ANÁLISIS.................................................................................................................. 87.-CONCLUSIÓN ….…………………………………………………………………. 9

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1.- INTRODUCCIÓN
En la naturaleza existen movimientos, que se repiten a intervalos iguales de tiempo, los
denominados “Movimientos Periódicos”. Un movimiento se llama periódico cuando a
intervalos regulares de tiempo se repiten los valores de las magnitudes que lo caracterizan.
Un movimiento periódico es oscilatorio si la trayectoria serecorre en ambas direcciones.
Un movimiento oscilatorio es vibratorio si su trayectoria es rectilínea y su origen se
encuentra en el centro de la misma.
En el estudio de la Física, se ha realizado una idealización de un tipo de movimiento
oscilatorio, donde se considera la no existencia de fuerzas de rozamiento dentro del sistema
experimental. Con esto, no existe disipación de energía y elmovimiento se mantiene sin
variación, donde no va a existir la necesidad de comunicación de energía exterior a este. El
movimiento que posee todas estas características, se llama MOVIMIENTO ARMÓNICO
SIMPLE (M.A.S.)

2.- OBJETIVOS
Para esta experiencia realizada durante la clase, su principal objetivo es el estudio
experimental del Movimiento Armónico Simple, usando como ejemplo una masa fija
alextremo de un resorte.
El objetivo es logrado gracias al uso del sistema resorte, pero, en este caso, experimentando
movimientos armónicos de diferentes masas. Con los datos obtenidos en el experimento, se
realiza un informe de esta experiencia, basándose en la pauta de confección de informe
técnico-científico de laboratorio docente de Física.
Los datos que se obtienen en el experimento, sonrecogidos gracias al procedimiento y
experimentación realizados en la clase, y el proceso de la información para su análisis, se
realizó con el software Graphical Analysis.

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3.- FUNDAMENTO TEÓRICO
Es necesario plantear la Ecuación de Movimiento de un cuerpo de masa m sujeto al
extremo de un resorte vertical, para lograr entender las características de un movimiento
armónico simple.La masa está sometida a una fuerza restitutiva Fr la cual, mediante la Ley de Hooke (Ley
estudiada en el experimento anterior), podemos suponer proporcional al desplazamiento
respecto a la posición de equilibrio.

Fr = - k • x
donde

Fr: fuerza restitutiva [N]
k : constante de restitución del resorte
x : desplazamiento, elongación o la contracción del resorte [m]

Es necesario recordarque x es el desplazamiento (posición) de la masa m, por lo tanto es
una función del tiempo.
Al despreciar cualquier tipo de roce, suponiendo que la fuerza restitutiva es la única fuerza
que actúa sobre el cuerpo, y aplicando la segunda Ley de Newton, obtenemos la siguiente
ecuación diferencial:

Ecuación Diferencial de Movimiento
Esta es la ecuación diferencial de un MAS donde x, en esteexperimento, es un
desplazamiento lineal.
Con esto, se puede comprobar una solución de esta ecuación diferencial, y es la siguiente:
El Movimiento Armónico Simple es aquel en el que la posición del cuerpo viene dada por
una función de este tipo (solución de la ecuación diferencial).
y=A sen( t+ )
Así, se puede decir que un cuerpo sometido exclusivamente a una fuerza restitutiva,...