Fisica

Laboratorio de Física General II
Práctica de Laboratorio # 3
Movimiento Armónico Simple
Integrantes Grupo 4:
Mendoza Ballarta, Piero
Moncada Cueva, Arturo
Especialidad: Ing. De Procesos Químicos y Metalúrgicos
Profesor: Melchor Llosa Demartini
Semana 6
Fecha de realización: 26 de Septiembre, 2012
Fecha de entrega: 03 de Octubre, 2012

2012 – II

1. Introducción:
Elmovimiento armónico simple sirve analiza los movimientos repetitivos dé nuestro alrededor, ya sea el de un reloj, un péndulo un resorte. Este es un modelo ideal donde hay ausencia de rozamiento, por lo tanto no hay pérdida de energía, sin embargo si hay rozamiento, pero al ser mínimo, este se desprecia.
En esta experiencia utilizaremos un sistema masa-resorte para demostrar y verificarcon datos y gráficas, el movimiento oscilatorio de una masa sostenida por un resorte que es desplazado de su posición de equilibrio.

2. Objetivos:

1) Determinar experimentalmente el periodo y la frecuencia de oscilación del sistema.
2) Verificar las ecuaciones correspondientes al movimiento armónico simple.
3) Verificar las ecuaciones dinámicas y cinemáticas que rigen elmovimiento armónico para el sistema masa-resorte.
4) Ser capaz de configurar e implementar equipos para la toma de datos experimentales y realizar un análisis grafico utilizando como herramienta el software.
5) Utilizar el software para la verificación de parámetros estadísticos respecto a la información registrada.



3. Fundamento Teórico
Hay muchos casos en loscuales el trabajo es realizado por fuerzas que actúan sobre el cuerpo y cuyo valor cambia durante el desplazamiento; por ejemplo, para estirar un resorte ha de aplicarse una fuerza cada vez mayor conforme aumenta el alargamiento, dicha fuerza es directamente proporcional a la deformación, siempre que esta última no sea demasiado grande. Esta propiedad de la materia fue una de las primerasestudiadas cuantitativamente, y el enunciado, publicado por Robert Hooke en 1678, el cual es conocido hoy como “La Ley de Hooke”, que en términos matemáticos predice la relación directa entre la fuerza aplicada al cuerpo y la deformación producida.
Fórmula 1.
Donde K es la constante elástica del resorte y Xes la elongación del resorte.
El signo negativo en el lado derecho de la fórmula (1) se debe a que la fuerza tiene sentido contrario al desplazamiento.

3.1 Sistema masa- resorte.
Consideremos un cuerpo de masa m suspendido de un resorte vertical de masa despreciable, fija en su extremo superior como se ve en la figura 3.1 si se aplica una fuerza al cuerpo desplazándose unapequeña distancia y luego se le deja en libertad, oscilara ambos lados de la posición de equilibrio entre las posiciones +A y –A debido a la sección de la fuerza elástica.

Figura 3.1. Sistema masa-resorte

Este movimiento se le puede denominar armónico, pero se realiza en ausencia de fuerzas de rozamiento,entonces se define como “Movimiento Armónico Simple” (MAS).
Si aplicamos la Segunda Lay de Newton sobre el lado izquierdo de la Fórmula 1; podemos escribir:
Fórmula 2.
Luego si consideramos que:Fórmula 3.
Entonces:
Fórmula 4.
En este punto introduciremos la variable ω, tal que:
Fórmula 5.
Por lo cual la fórmula 4 se modifica, transformándose en la siguiente expresión:...