Experimento 2

Introducción
En el experimento se estudiaran dos sistemas físicos que se aproximan al movimiento armónico simple ideal: el sistema-masa resorte y el péndulo simple. Se estudiaran la fuerza y el torque de restauración, los cuales son proporcionales al desplazamiento lineal y angular respectivamente. Se familiarizara también con aspectos del movimiento armónico simple tales como la amplitud, lafrecuencia, el periodo, etc.

Fundamento Teórico
Un Movimiento Armónico Simple, definido por Douglas Giancoli, nos establece que es cuando un objeto vibra y oscila por causa de la acción de fuerzas restauradoras que son proporcionales a la distancia respecto a la posición de equilibrio. Es un movimiento dedesplazamiento periódico (repetitivo en un determinado periodo de tiempo) como respuesta a una Fuerza Externa Ejercida (F), (Ley de Hooke).
F= -kx
El comportamiento de un movimiento armónico simple se puede desglosar al analizar su amplitud, desplazamiento, frecuencia y periodo.
La Amplitud (A) puede ser definida como la distancia de recorrido total de un objeto en una oscilación completa.
A=

ElPeriodo (T) es el tiempo que tarda en cumplirse una oscilación completa.
T= T=
La Frecuencia (f) es el número de oscilaciones que realiza un objeto en un tiempo determinado.
F=

Existen varios sistemas, tantos naturales como artificiales en los que se da este tipo de movimiento, como por ejemplo el sistema masa-resorte y el péndulo simple. El sistema masa-resorte esla forma más sencilla de movimiento periódico y consiste de un objeto o masa conectada a un resorte que permitirá que dicho objeto oscile una cierta distancia. Ahora bien, el desplazamiento que tendrá dicho objeto a partir de su posición inicial (posición de equilibrio) dependerá, entre otras cosas, de la constante del resorte (K)
K=
El cual es un indicativo de la fuerza que se le necesitaaplicar a un resorte en específico (depende de su rigidez y material) para que el mismo se estire una distancia determinada. Port tanto mientras más grande sea la constante de K, mayor va a ser la fuerza requerida para estirar el resorte a una longitud específica. Por otra parte para determinar X (posición del objeto) en un determinado tiempo mientras el objeto se encuentra oscilando, se emplea laEcuación de Movimiento.
X=

Ecuaciones Utilizadas
Calculo de Periodo Experimental- T=
Calculo de Periodo Teórico- T= 2
Calculo del Periodo de un péndulo Teórico- T= 2
Porcentaje de Error- % error= x100

Resultados
Parte I.
Tabla #1- Fuerza Vs Desplazamiento





Grafica #1- Fuerza Vs Desplazamiento

K= 1.65



Parte II.
Tabla #2- Periodo Vs Masa




Grafica #2- Periodo Vs Masa%Error=

Parte III.
Tabla #3- Periodo Vs Longitud

Graficas #3- Periodo Vs Longitud


%Error=










Discusión
Este experimento consistió de tres partes generales en las cuales se tabularon y graficaron los datos. Mediante el uso de las gráficas se obtuvo el valor teórico de interés para cada una de las partes. En la parte I, luego de realizar la parte experimental, se tabularon los datos paragraficarlos y mediante la pendiente de la recta obtener el valor de la constante del resorte k= 1.65. Cuyo valor es aceptable, y era de esperarse pues la recta representa un aumento gradual en desplazamiento mientras se incrementaba la fuerza. Sin embargo, en la segunda parte, hubo un enfoque en saber cuánto era el período de una masa que oscilaba 30 veces. Luego de realizar el experimento cincoveces con una masa de 15g se obtuvo el promedio del tiempo que le tomaba a esta realizar las oscilaciones t= 18.65 s. Experimentalmente, se obtuvo que el periodo era de 0.62s. Se calculó teóricamente el valor de T mediante el uso de la siguiente fórmula: T= 2, donde m era la masa (15g) y K era la constante del resorte anteriormente calculada en la parte I. Se obtuvo que el periodo teórico era...