SISTEMA MASA RESORTE

SISTEMA MASA-RESORTE

Fernando Murcia, Jesús Ríos, Ivana Romero, Ulises Villa
1Ingeniería civil, 2Ingeniería industrial
Laboratorio de Física calor y ondas Grupo:_HNL___



Resumen

El presente trabajo tiene como propósito analizar la oscilación de un sistema masa-resorte para reforzar o consolidar algunos conceptos como la frecuencia de oscilación del resorte, su constante elástica y elperiodo del movimiento, logrado a través dela obtención de resultados en el laboratorio cuando se modifican ciertas variables del sistema mencionado, tales como la masa, la amplitud y la constante de elasticidad. Las simulaciones realizadas en el laboratorio arrojan diferentes gráficas en las que se pueden evidenciar lo ocurrido en estos sistemas e inferir acerca de los conceptos anteriormentemencionados.

Palabras claves
Oscilación, frecuencia, amplitud, constante elástica, fuerza de Restitución, ley de Hooke.

Abstract

This report aims to analyze the oscillation of a mass-spring system to strengthen or consolidate some concepts such as the frequency of oscillation spring, his constant elastic and the period of movement ,achieved through delivering results in the laboratory when modifycertain system variables mentioned, such as mass, the breadth and constant elasticity. The simulations conducted in the laboratory show different charts that can reveal what happened in these systems and inferred about the concepts mentioned above.
Keywords
oscillation, frequency, amplitude, elastic constant, restitution force, Law



1. Introduccion

Como primera medida observando el desarrollo de estelaboratorio, tenemos un sistema planteado masa resorte, el cual un cuerpo de masa m, es sostenido por un resorte. El resorte es un elemento muy común en máquinas. Tiene una longitud normal, en ausencia de fuerzas externas. Cuando se le aplican fuerzas se deforma alargándose o acortándose en una magnitud “x” llamada “deformación”. Cada resorte se caracteriza mediante una constante “k” que es iguala la fuerza por unidad de deformación que hay que aplicarle. La fuerza que ejercerá el resorte es igual y opuesta a la fuerza externa aplicada (si el resorte deformado está en reposo) y se llama fuerza recuperadora elástica. Tenemos en cuenta para este laboratorio también que a mayor masa aplicada al resorte más lenta será la oscilación (mayor periodo) por el contrario a menor masa aplicada alresorte más rápida será la oscilación (alta frecuencia).

2. Fundamentos Teóricos

2.1 El movimiento armónico simple
Es un movimiento periódico de vaivén, en el cual un cuerpo oscila a un lado y a otro de suposición de equilibrio en una dirección determinada y en intervalos iguales de tiempo. Además la fuerza aplicada sobre el cuerpo debe ser proporcional a la distancia entre el cuerpo y laposición de equilibrio. Una partícula sometida a este tipo de movimiento tendrá un punto central, alrededor del cual oscilará. Algunos ejemplos de movimiento armónico simple son el péndulo, el sistema masa-resorte, las moléculas cristalinas y muchos otros en la naturaleza. Los elementos que caracterizan a un movimiento armónico simple, representados en el sistema

Una oscilación completa es el movimientorealizado desde cualquier posición hasta regresar nuevamente a ella, con igual dirección y velocidad, pasando por las posiciones intermedias.
La posición de equilibrio es aquella en la cual no actúa ninguna fuerza neta sobre la partícula oscilante.
La elongación (ψ) es el desplazamiento de la partícula que oscila desde la posición de equilibrio hasta cualquier posición en un instante dado.
Laamplitud (A) es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir dela posición de equilibrio.
El período (T) es el tiempo requerido para realizar una oscilación o vibración completa.
La frecuencia (f) es la cantidad de oscilaciones realizadas por unidad de tiempo

2.2 Oscilación
Se denomina oscilación a una variación, perturbación o fluctuación en el tiempo de un medio o sistema....