tecnico electromecanico



FÍSICA I

TRABAJO PRÁCTICO NÚMERO 8

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE





Grupo Nro

Integrantes:

Div

Profesor

Jefe de trabajos prácticos

Fecha de Realización:
Fecha de Presentación















OBJETIVOS

Determinar la constante de elasticidad de un resorte en forma dinámica.
Comparar físicamente el valor de la constante obtenida con la determinadaestáticamente.
Determinar la relación existente entre el periodo de oscilación y la masa oscilante.
Determinar experimentalmente la incidencia de la masas del resorte en la oscilación del mismo.









































MATERIALES

Resorte de expansión.
Balanza electrónica.
Juego de pesas.
Platillo metálico.
Datalogger GLX.Soporte.
Elementos de dibujo.
Calculadora.








































MARCO TEORICO


Imaginemos que tenemos una masa m suspendida de un resorte, y que el sistema se encuentra en equilibrio (caso (a) del esquema). Es evidente que en estas circunstancias se cumple:




Si tiramos ahora de la masa hacia abajo y la soltamos, en un primerinstante, la fuerza elástica recuperadora será superior en modulo al peso de la masa colgada (caso (b)), con lo que se iniciara un movimiento hacia arriba. Como a medida que ascienda hacia la posición de equilibrio la






Fuerza Fe disminuirá, la masa pasara por la posición de equilibrio con cierta velocidad y sin aceleración; comprimiéndose el resorte. Ahora la resultante de las fuerzasactuantes impulsaran la masa hacia abajo, repitiéndose todo nuevamente, con lo que resultara todo en una oscilación con centro en el anterior punto de equilibrio..
El movimiento cíclico así generado recibe el nombre de movimiento armónico simple (M.A.S) y la fuerza neta responsable de este movimiento, es la de origen elástico que, como vimos depende de la elongación del resorte.
Según la ley deHooke:

F=-k.x
Y por la segunda Ley de Newton:


Igualando ambas expresiones nos queda:


Igualando a cero, nos queda la ecuación diferencial:





Expresión que nos dice que el movimiento de oscilación de este sistema es de aceleración variable, y que dicha aceleración es directamente proporcional a la elongación medida con respecto a la anterior posición de equilibrio.
Por otro lado,la posición de la masa en oscilación en un movimiento armónico simple se puede describir según la ecuación: X=Asen( Wt+ά0), donde W representa la pulsación del movimiento y ά0 el Angulo de fase con que se ha iniciado.
De esta expresión podemos determinar la que nos permite calcular la velocidad lineal punto a punto como:




Y la aceleración como:




O sea:




Comparando lasexpresiones 1 y 2 se desprende que:






Como la pulsación W se puede calcular como: donde T representa al periodo de la oscilación. Reemplazando en 3:





Expresión que vincula al periodo de oscilación con los parámetros m y K.
Analizando esta última ecuación, vemos que para que un resorte en oscilación con una masa suspendida, el periodo se encuentra en función delvalor de esa masa. Si despejamos convenientemente, podemos apreciar que:




DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

Encontrara sobre la mesa de trabajo un pie universal con un soporte adecuado para colgar el resorte, un platillo y un juego de pesas. Deberá usar el mismo resorte que utilizo en la experiencia de comprobación de la Ley de Hooke.

1. por medio de la balanza electrónica determine la masadel resorte.
2. determine con ayuda de la misma balanza la masa del platillo. Anote ambos valores con sus correspondientes incertezas.
3. suspenda el resorte por uno de sus extremos.
4. coloque en el extremo libre el platillo, y sobre el una carga inicial lo suficientemente importante como para que las espiras se encuentren lo bastante apartadas como para no tocar entre si cuando el resorte...