oscilaciones

MANUAL DE LABORATORIO DE FÍSICA II 8ª Edición

DAFI – FCF – UNMSM

OSCILACIONES
EXPERIENCIA N° 03

I.

OBJETIVO
Investigar sobre el movimiento armónico simple (MAS) de cuerpos elásticosII.

MATERIALES / EQUIPOS
1 Soporte Universal
1 Regla milimetrada
1 Balanza digital

1 Resorte de acero
1 Juego de pesas más porta pesas
1 Cronómetro

III. FUNDAMENTO TEÓRICO
Un movimientoperiódico de un sistema es aquel que se repite continuamente en
intervalos iguales de tiempo. Siempre tiene una posición de equilibrio.
Un movimiento oscilatorio periódico se dice que es armónicocuando la información que
se obtiene en cada oscilación es la misma.
El tiempo que dura una oscilación se llama PERÍODO (T). El número de oscilaciones en el
tiempo es la FRECUENCIA (f). Eldesplazamiento desde el punto medio de la trayectoria
se denomina ELONGACIÓN (x). La elongación máxima es la AMPLITUD (A).
Un tipo de movimiento oscilatorio lineal resulta cuando la fuerza actuante esopuesta y
proporcional al desplazamiento (recuperadora), esto es, F = − kx (ley de Hooke).
Este tipo de movimiento se denomina armónico simple (MAS).
Cinemática del MAS. Las cantidades cinemáticas delMAS son las siguientes:
x = Asen (ω t + α )
• Posición
(1a )
Donde: A es la amplitud, ω = 2 π / T es la frecuencia angular, t el tiempo y α la
fase inicial.
• Velocidad v = ω A cos( ω t + α )
(1b)

a = − ω Asen (ω t + α ) = − ω x
• Aceleración
(1c )
Dinámica del MAS. Las cantidades dinámicas del MAS son las siguientes:
• Fuerza Elástica: F = − kx
(2 )
2

• Fuerza Inercial: F = md 2x
= − kx
dt 2
d 2x
+ ω 2x = 0
2
dt

De las ecuaciones (2), m

1/ 2
Donde ω = ( k / m )

d 2x
dt 2

2

(2a )
(3a )
(3b )

La ecuación (1a) satisface a (3b), y precisamente essu solución; se cumple cuando el
bloque se mueve alrededor del punto de equilibrio.
Exp. N° 03 OSCILACIONES

14

MANUAL DE LABORATORIO DE FÍSICA II 8ª Edición

DAFI – FCF – UNMSM

IV....