Sistema masa resorte

SISTEMA MASA-RESORTE
Consideremos un sistema Masa-Resorte sobre una mesa horizontal sin fricción. En el Movimiento Armónico Simple la fuerza de restitución del resorte
, donde k es laconstante de elasticidad y x la deformación (considerando que el origen de referencia es la posición de equilibrio), es la que mantiene el movimiento oscilatorio de la masa de acuerdo a laecuación de movimiento que se obtiene a partir de la Segunda Ley de Newton

Consideremos al sistema Masa-Resorte en el que además de la fuerza de restitución del resorte se tiene la presenciade una fuerza Fa(t) que trata de amortiguar el movimiento. El modelo para la fuerza de amortiguamiento, si es debida al movimiento de la masa a través de un medio (por ejemplo el aire),tiene dos características:
1) Siempre se opone al movimiento, lo que significa que está en dirección contraria a la velocidad; y
2) Es directamente proporcional a la magnitud de la velocidad.La primera característica es general para las fuerzas de amortiguamiento; mientras que la segunda es la característica propia del modelo propuesto, es decir que otros modelos pueden tenerotro tipo de dependencia para la fuerza de amortiguamiento. De acuerdo al modelo propuesto, la fuerza de amortiguamiento se puede escribir en la forma:

Donde b es la constante deamortiguamiento.

Entonces la ecuación de movimiento de la masa, de acuerdo con la Segunda Ley de Newton, es:

Donde m es la masa; a es la aceleración; k es la constante de elasticidad; y, x laposición, considerando que la posición de equilibrio es el origen de referencia.
Sea
la frecuencia natural, con
y
el factor de amortiguamiento, entonces la ecuación de movimiento sepuede escribir como:

MATERIALES
Parte I

Juego de pesas Hilo Cronometro
Soporte Universal Regla Transportador
Parte II
Resorte Juego de pesas Cronometro
Soporte Universal Regla