Fisica-practica movimiento aronico simple

MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE

RESUMEN

Se desarrollo el Laboratorio No 4, de acuerdo con las especificaciones de la guía, logrando identificar y relaciona las variables que se presentan en el movimiento armónico simple, péndulo simple, midiendo cada una de las situaciones desarrolladas en la práctica y la variación de características. Adicional se realizan graficas que refuerzan la captura dedatos para su respectivo análisis grupal.


1. OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Estudiar la dependencia y las variaciones entre el periodo de oscilación y:
(a) la amplitud del movimiento.
(b) la masa del péndulo.
(c) la longitud del péndulo.
• Determinar la aceleración de la gravedad mediante un péndulo simple.

2. MARCO TEORICO

Péndulo simple

Un péndulo simple está constituido por unhilo sin peso e inextensible del que pende un cuerpo pesado, cuya masa está concentrada en su centro de masas.

Para pequeñas amplitudes, su movimiento es armónico simple, cuyo período de oscilación "T" depende solo de la longitud del péndulo y de la aceleración de la gravedad, cumpliéndose que

De donde:





Movimiento Armónico Simple

Definición: es un movimiento vibratorio bajo laacción de una fuerza recuperadora elástica, proporcional al desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento.

Se dice que el sonido de una determinada nota musical se representa gráficamente por la función seno. Ésta representa un movimiento vibratorio llamado movimiento armónico simple, que es aquel que se obtiene cuando los desplazamientos del cuerpo vibrante son directamente proporcionales alas fuerzas causantes de este desplazamiento.

Un ejemplo de este movimiento se puede encontrar a partir del desplazamiento de un punto cualquiera alrededor de toda la longitud de una circunferencia.

Cuando un punto (P) recorre una circunferencia con velocidad uniforme, su proyección (Q) sobre cualquiera de los diámetros de esta, realiza un tipo de movimiento armónico simple. Cada vez que elpunto se encuentre en uno de los cuatro cuadrantes de la circunferencia, se trazará una perpendicular desde el punto a un diámetro fijo de la circunferencia. A medida que el punto escogido se mueve a velocidad uniforme, el punto proyectado en el diámetro, realizará un movimiento oscilatorio rectilíneo.

Para representar gráficamente (en una función) el movimiento armónico simple de un punto, setoman como abscisas los tiempos medidos como fracciones del período (T/12, T/6, T/4...) que es el tiempo que este punto tarda en dar una vuelta completa a la circunferencia; y como a ordenadas las sucesivas prolongaciones del mismo. La resultante es una sinusoide, ya que la variación del tiempo t, se traduce como una variación del sin x, donde x es el ángulo que forma el radio con el semi-ejepositivo de abscisas (x es proporcional al tiempo).


FIGURA 2. REPRESENTACION GRAFICA MAS

Elementos:

1. Oscilación o vibración: es el movimiento realizado desde cualquier posición hasta regresar de nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias.
2. Elongación: es el desplazamiento de la partícula que oscila desde la posición de equilibrio hasta cualquier posición en un instantedado.
3. Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir de la posición de equilibrio.
4. Periodo: es el tiempo requerido para realizar una oscilación o vibración completa. Se designa con la letra "t".
5. Frecuencia: es el número de oscilación o vibración realizadas en la unidad de tiempo.
6. Posición de equilibrio: es la posición en la cual no actúa ninguna fuerzaneta sobre la partícula oscilante.

3. PROCEDIMIENTO Y MONTAJE

Para estudiar la (posible) dependencia del periodo de las oscilaciones respecto a la masa m y el ángulo inicial se utiliza la técnica denominada de control de variables. Dado que el periodo, en la situación mas general, dependerá de varias magnitudes (l, g, m y ángulo), para estudiar la dependencia con una variable se mantienen...