Pendulo

Resumen — El oscilador armónico es un sistema simple para incursionar en el estudio de varios fenómenos físicos. Al suponer que nuestro oscilador parte en el instante t=0 con una masa m, se suelta de tal forma que podemos percibir sus diferentes movimientos asumiendo que no hay fricción yendo en una posición “x”, desde x=-L regresando a x=L. En cualquier sistema que tenga alguna funciónmecánica o sistemas eléctricos, tenemos la presencia de un oscilador armónico. Un oscilador, es cualquier objeto con una masa M que esta "colgado" de un punto (P) fijo donde el punto de equilibrio es cuando el ángulo α es 0 respecto al punto de empotramiento, ósea cuando está completamente vertical. Presentado en la Figura I más adelante. Al alejarse su masa de su posición en equilibrio, el resorte ejerceuna tención (T) que es proporcional al desequilibrio. Al soltar la masa, la fuerza del resorte, acelera la masa hacia su posición de reposo, si toda la energía cinética se transformara en energía potencial, el cuerpo nunca llegaría a su punto de equilibrio, siempre se desplazaría la misma distancia. La fricción, condiciones del aire y la fuerza de la gravedad causan que poco a poco el cuerpollegue a su punto de reposo. Como ha de ser de su conocimiento el oscilador armónico es un sistema fácil y simple para adentrarnos en el estudio de fenómenos físicos.

Palabras clave — Energía, Energía Cinética, Energía Potencial, mecánica, análisis.
I. COscilador Armónico
omo se mencionó anterior mente el oscilador armónico es una forma simple de adentrarnos en numerosos fenómenos físicos. Acontinuación presentamos un típico oscilador armónico y sus componentes en la Figura I.


Figura I. Representación del Oscilador Armónico y componentes.


El oscilador armónico es un sistema simple para incursionar en el estudio de varios fenómenos físicos. Nuestra más cuelga de un soporte en el punto P formando el mencionado Oscilador Armónico. Al suponer que nuestro oscilador parte en elinstante t=0 con una masa m, se suelta de tal forma que podemos percibir sus diferentes movimientos asumiendo que no hay fricción en una u otra dirección “x”, desde x=-L llegara a x=L. Al soltar la masa se producirá una fuerza recuperadora que es directamente proporcional a la posición pero en sentido opuesto. A continuación mostraremos en la Figura II las diferentes energías que actúan sobre la masaen el oscilador armónico.


Figura II. Energías y fuerzas que actúan sobre la masa.

Una vez iniciado el movimiento de oscilación, la masa oscilará alejándose y acercándose repetitivamente de su punto de equilibrio, el cual se encuentra a la mitad de la trayectoria entre –L y L, el cual se encuentra en la posición de reposo y se puede representar como 0. De esa manera la fuerza que se ejercesobre la masa es directamente proporcional al desplazamiento que la masa efectúa respecto al punto de equilibrio.
II. Materiales
Para poder llevar a cabo este experimento, será necesario una masa, un material del cual suspenderlo y un lugar fijo donde empotrar o atar el hilo. A demás será necesario un cronometro y una cinta métrica y/o fluxómetro. Y se tendrá un registro de los datosadquiridos en la experimentación, en una libreta de notas. Para así efectuar los cálculos pertinentes.
III. Desempeño Del Oscilador
Compararemos la hora, buscaremos los errores, que por obviedad siempre se cometen. Se hicieron 8 mediciones distintas en el tiempo de nuestra oscilación revisando las longitudes que van desde -L a L.
Utilizaremos un péndulo simple constituido por un hilo y una plomada comomasa, donde el hilo está colgando de una base. Y tomaremos las mediciones pertinentes sin tomar en cuenta las fricciones, tomando en cuenta 2 oscilaciones y media, ya que una oscilación es que la masa llegue al punto de partida. Los datos obtenidos se presentaran en la Tabla I.

Tabla I. Distancias y tiempo en la oscilación.
L
ΔL
t
Δt
1
0.04
1.95
0.3
2
0.04
2.14
0.3
2.5
0.04...