Vibraciones y ondas

Informe de Laboratorio N° 1: “Movimiento Armónico Simple - Oscilaciones”


1. INTRODUCCIÓN
Hablar de oscilaciones, se refiere al movimiento que realiza un cuerpo alrededor de una posición de equilibrio y sobre una misma trayectoria. El péndulo es un ejemplo usual de tal tipo de movimiento.
Lo importante en el movimiento oscilatorio es la presencia de una fuerza que siempre empuja al objetohacia la posición de equilibrio.

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL
Analizar e interpretar el comportamiento del movimiento armónico simple por medio de la experiencia.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Analizar e interpretar en práctica el movimiento oscilatorio identificando las características principales del mismo.
 Estudiar la relación entre fuerzas recuperadoras y movimientooscilatorio.

3. MARCO TEÓRICO

 ¿Qué es Movimiento Armónico Simple?
Es la relación que existe entre el desplazamiento de una partícula desde el punto de equilibrio y la dependencia de este con el tiempo.

Características Físicas del M.A.S: el mov. Armónico simple esta determinado por la siguiente ecuación de movimiento:

Entonces la función es periódica y se repite a si misma cuandoaumenta rad.

 ¿Qué es y como se determina el periodo del sistema masa-resorte?
El sistema como su nombre lo indica, es el conjunto conformado por un resorte helicoidal y un cuerpo con masa determinada, que interactúan y presentan un movimiento periódico.
Al ser un mov. Armónico Simple requiere de cierto tiempo para efectuar determinado número de oscilaciones, lo que hace referencia al período.Entonces para todo mov. Oscilatorio , donde , y reemplazando obtenemos el Período para un Sistema Masa-Resorte:


 ¿Cuál es la relación entre el periodo del péndulo y la longitud del resorte?
La relación que existe es precisamente que el periodo del péndulo depende la constante , es decir, la fuerza restauradora en un péndulo de pequeños desplazamientos es proporcional a la coordenada,donde la constante (a) representa la constante de recuperación , de la siguiente manera:
Cuando el resorte se estira una cantidad , la fuerza ejercida P hacia arriba (denominada fuerza restauradora), es igual al peso del cuerpo, . Donde , por lo que , de donde deducimos que .
Entonces y sabiendo que:
Sistema masa-resorte
Péndulo simple
Al comparar y reemplazar (a) en la ecuacióndel periodo para el sistema masa-resorte, encontramos que:



Por tanto, es claro que la relación que existe entre estos, es que los dos movimientos obedecen a una fuerza restauradora, que a su vez depende de una constante de restauración que está determinada por la variación de la longitud.

4. ANALISIS EXPERIMENTAL

La amplitud del resorte no es constantepues a mayor tiempo menor va ser su amplitud, pero si se aplica una fuerza aparte de la masa su amplitud es variable.

Después de un tiempo (t) el resorte retorna a su posición de equilibrio x=0

El resorte siempre tiende a su poción de equilibrio después de haber oscilado desde una posición =amplitud

La masa siempre pasa por su posición de equilibrio, teniendo una amplitud negativa y suaceleración en el punto de equilibrio es a=0

La amplitud varia debido a un tiempo, su movimiento se repite pero su amplitud no es constante

Si el resorte se oprimiera en lugar de estirarlo su posición es negativa y tiene una aceleración positiva

Cuestionario

A mayor masa el tiempo en el q el resorte se quedara en su posición de equilibrio era mayor

Para esta clase de montajesexperimentales las mediciones siempre varían debido a que hay una serie de errores en la medición se cree que la única forma de optimizar estas mediciones es por medio de la teoría de error

4.1. Planteamiento del Problema
¿Debe existir alguna fuerza especial para que exista un Movimiento Oscilatorio?

4.2. Montaje


4.3. Material utilizado
 Resorte Helicoidal
 Carrete de Hilo
 Porta...