TP Resorte


Departamento de Física
FÍSICA I - 6201/8201

Trabajo Práctico N° 1
Cálculo de la cte. k de un Resorte

1º CUATRIMESTRE DE 2013

Turno Nº 5
Profesora: Dra. Rina Lombardi
Auxiliares: Prof. Laura Chiabrando, Ing. Hernán Papa y Sr. Matías Vita Sánchez

Grupo Nº: 7

Integrantes:
, 
Sebastian cataña Rodríguez,, 
Leonardo Rafael Bazán Díaz
Michael Arturo Cordero Santivañez, 
Alessandro rodriguezshule
Jose rios saavedra


Realizado: 6 de mayo de 2013

Docente a cargo:

FECHAS DE CORRECCIONES
APROBACION

1ra
2da
3ra

Entrega




Devolución




RESUMEN

PÉNDULO ELÁSTICO: Considerando que el desplazamiento descrito por los resortes responde al de un movimiento armónico simple, el objetivo de esta parte fue la de determinar los valores de K (constante elástica propia de cada resorte).INTRODUCCIÓN TEÓRICA

El movimiento armónico simple (M.A.S) que es el modelo teórico empleado para el presente trabajo, es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función armónica (coseno o seno). Si fuera necesaria más de una función para describir el movimiento armónico realizado, ya no se lo considera simple.
En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, lapartícula que realiza un M.A.S. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide. En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste.
El movimiento armónico simple es un movimientoperiódico de vaivén, en el que un cuerpo oscila a un lado y a otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada, y en intervalos iguales de tiempo.
Un objeto del cual se puede decir que realiza un movimiento periódico se caracteriza por contar con una posición de equilibrio estable, luego de la cual al ser perturbada, entrarán en acción fuerzas, llamadas de restitución en el presentemodelo, en respuesta a esa perturbación que intentarán devolverlo al equilibrio; pero una vez en tal punto, el objeto contará con energía cinética que lo hará continuar desplazándose hacia una posición equidistante del punto de perturbación inicial, desde dónde nuevamente, intentará regresar a la posición de equilibrio.
La siguiente ecuación representa el M.A.S. tomando de base al eje X:



Paranuestro caso, el resorte:

0 = w2X + A la cual corresponde la solución X= A*sen (w*t+ϕ)


Dando, ésta última, la posición del objeto en función del tiempo.
Y su correspondiente velocidad angular:
Se aplica este Modelo considerando la constancia de estos períodos por conservación de energía al suponer la idealidad del resorte según la Ley de Hooke, y despreciar losrozamientos del aire, puntos de sujeción, y otros factores externos como corrientes de aire y la propia manipulación inicial del operador que pudieran desviar al objeto en oscilación de una trayectoria modelizada como recta.


DESARROLLO

Se calculará la constante elástica K del resorte a partir de la medición de la masa colgada de su extremo libre, m, y el período de oscilación de esa masa, T, a partirde la ecuación ya citada, que puede reescribirse como:

(1)

Elementos empleados en la práctica:
_Cronómetro de 0,01s de mínima división (0,2s de error estimado al considerar el del operador).
_Balanza digital LRM de 3000g de rango de medición, con mínima división de 0,5 g.
_ un resorte ya colocado en su soporte y con el extremo inferior libre.
_Juego de pesas calibradas
Para medir el período dela oscilación se utilizará un cronómetro digital. En este caso, la incertidumbre del instrumento es mucho menor al error de apreciación del observador. Se propone considerar como intervalo de incerteza al tiempo de reacción en accionar el cronómetro, de alrededor de Δt=0,2 segundos. Para disminuir la incidencia relativa de esta incertidumbre en la incertidumbre total, se propone medir el...