fisica
Ministerio del Poder Popular para la Defensa
Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada
Núcleo: Vargas
Cátedra: Laboratorio de Física II
Participantes:
Alidis Chirinos CI 15.491.698
Carlos González CI 181540560
Atilio Marques CI 17.019.283
Danny Chacón CI 18.930
Jonás Carmona CI 3.889.738
José Parra CI 9.994.357
CarlosFreites CI 11.060.607
Jorge Andrade CI 13.374.951
Ranulfo González CI 11.748.967
Sección: 3IBNS 4
Profa. Ruth Alí
Prof. Bruno Verna
Introducción
OBJETIVOS
1. Determinar el periodo de oscilación
2. Determinar la relación entre el periodo de oscilación, la masay la constante K
Marco teórico
Masa sujeta a un resorte.
Es un Sistema físico que consta de una masa sujeta al extremo de un resorte, en donde la masa puede moverse sobre una superficie horizontal y sin fricción. Por la experiencia cotidiana se sabe que un sistema de este tipo oscilará hacia un lado y hacia otro lado, si se le perturba conrespecto a su posición de equilibrio x = 0, en donde el resorte está sin deformación alguna. Si la superficie no presenta fricción, la masa adquirirá un movimiento armónico simple. Es posible comprender este hecho si se recuerda, en primer lugar, que cuando la masa se desplaza una pequeña distancia x respecto al equilibrio, el resorte ejerce una fuerza sobre m, dada por la ley de Hooke.
F = - kx
En donde k es la constante de fuerza del resorte. A una fuerza así se le conoce como fuerza lineal de restitución, ya que es linealmente proporcional al desplazamiento y siempre está dirigida hacia la posición de equilibrio, opuesta a este desplazamiento. Si ahora se aplica la segunda ley de Newton al movimiento de m en la dirección x, se obtiene:
F = -k. x = m. a a = -k/m x
Laaceleración es proporcional al desplazamiento de la masa, respecto al equilibrio, y está dirigida en la dirección opuesta. Si la masa se desplaza una distancia máxima x = A, en algún instante inicial, y se libera a partir del reposo, su aceleración inicial será k.A/m (esto es, tiene un valor negativo máximo). Al pasar por la posición de equilibrio, x = 0 y su aceleración es cero. En ese instante suvelocidad es máxima; después se moverá hacia la izquierda del equilibrio y, finalmente, llegará a x = -A, en cuyo instante su aceleración es kA/m (positiva máxima) y, una vez más, su velocidad es cero. Por tanto, se ve que la masa oscilará entre los puntos x = ±A. En un ciclo completo de su movimiento la masa recorre una distancia 4A.
Ahora de describirá el movimiento de manera cuantitativa. Esto sepuede llevar a cabo recordando que a = dv/dt = d2x/dt2.
Por consiguiente obtenemos una ecuación como:
Si se denota la razón k/m por medio del símbolo:
w2, Reescribiendo:
Para obtener una solución x (t) que satisfaga la ecuación anterior, nos damos cuenta que ésta es equivalente a:
Entonces la solución debe ser la correspondiente a un movimiento armónico simple.
Se puede hacerla siguiente afirmación general, basada en el análisis anterior: siempre que la fuerza que actúa sobre una partícula es linealmente proporcional al desplazamiento y tiene la dirección opuesta, la partícula tendrá un movimiento armónico simple.
Como el periodo es T = 2p/w y la frecuencia es el reciproco del periodo, el periodo y la frecuencia de este sistema pueden expresarse comoMaterial
−Base y vara de soporte Universal
−Nuez doble y vara eje
−Muelle helicoidal
−Soporte de pesas y pesas
−Cronómetro
−Regla graduada con indicadores
Procedimiento
1. Cuelgue el dinamómetro del soporte universal, pese el resorte. Halle la masa del resorte.
2. Quite el dinamómetro y...
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