elasticidad


MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE.

1Ingeniería Industrial, 2Ingeniería civil
Laboratorio de Física Calor Ondas Grupo: KDL

ESTRUCTURA
MARC. TEO.
CÁLCULOS
ANÁLISIS
CONCLUSIÓN
DEF








Resumen


Palabras claves:

Abstract


Key words:



1. Introducción

El movimiento vibratorio u oscilatorio de los sistemas mecánicos, constituye uno de los campos de estudiomás importante de toda la física. Uno de estos sistemas que en muchas ocasiones ha sido objeto de nuestro estudio, es el sistema masa-resorte, debido a las diferentes facetas que este presenta. Es muy importante analizar los efectos tanto estáticos como dinámicos originados por la masa del resorte. En este caso nos centramos en el efecto dinámico que la masa del resorte tiene sobre las oscilacionesverticales del sistema, el cual está constituido por un resorte uniforme de masa ms y constante de elasticidad k, con una masa m sujeta en su extremo inferior.
En el desarrollo de esta práctica, se observó la propiedad que tienen algunos materiales de cambiar de forma al ser afectados por una fuerza de deformación y volver a su estado normal que depende de un máximo esfuerzo que un materialpuede soportar. Conociendo la propiedad anteriormente mencionada podemos percatarnos de la existencia de diversos materiales que nos servirán para la implementación de sistemas mecánicos útiles en el campo profesional.



2. Fundamentos Teóricos

2.1 La elasticidad es la propiedad mecánica de ciertos materia-les de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción defuerzas exteriores y de recuperarla forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad.
La Ley de Hooke dice que la cantidad de estiramiento o de compresión es directamente proporcional a la fuerza aplicada, interpretada de la siguiente forma:

F = - kX

X:Elongación o alargamiento producido
K: Constante de Elasticidad (N/m)

Donde el signo negativo se debe a la fuerza restituida. Como la fuerza recuperadora del resorte es la que origina la aceleración tenemos que:

F = m*a (Ley de Newton)
- kX = m*a
kX = m




Teniendo en cuenta lo anterior, se puede afirmar que un objeto que oscila atado a un resorte describe un movimiento amónico.Cuando consideramos que sobre el cuerpo no actúa fuerza de fricción y que en el resorte no se disipa energía durante el movimiento tenemos un ejemplo de movimiento armónico simple. En este caso el cuerpo realiza una oscilación cada vez que pasa por determinada posición y al regreso de ella, ha ocupado todas las posiciones posibles. El tiempo que emplea en hacer una oscilación se denomina periodo. El movimiento armónico simple es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función
armónica (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, en general sería un movimiento armónico, pero no un movimiento armónico simple. En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un movimiento armónico simpleoscila 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.

3. Desarrollo experimental

Se realizó el montaje experimental donde seutilizó el soporte universal del cual pendía un resorte el cual fue medido en su longitud inicial, y también cuando de este colgaban las masas trabajadas en la experiencia sabiendo que la distancia que se alejó la masa de la posición de equilibrio es la amplitud del movimiento. Luego se midió el tiempo que tarda cada masa en realizar 20 oscilaciones y a partir de este dato determinar el periodo...