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MOVIMIENTO ARMÓNICO
Lizcano, Ricardo., Gonzalez, Felipe., Alvarez, MauricioaLizcano.ricardo@uniagraria.edu.co
Gomez, Carlosb33401045720 FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICASwww.uniagraria.edu.coResumen—En este laboratorio lo que hicimos fue con dos resortes distintos sacar dos tipos de medidas. Una con peso y distancia y otra con periodo y distancia,toco con el fin de verificar que de ambas maneras se puede hallar la constante de elasticidad (k).
Palabras Clave— Movimiento armónico, constante elasticidad, peso, periodo, distancia
Abstract— In this lab we did was with two different springs out two types of measures. One with weight and distance and one with time and distance , I play in order to verify either way you can find the springconstant ( k ) .
Keywords—( Harmonic motion , constant elasticity , weight, time , distance
Introducción
Un sistema cualquiera, mecánico, eléctrico, neumático, etc., es un oscilador armónico si, cuando se deja en libertad fuera de su posición de equilibrio, vuelve hacia ella describiendo oscilaciones sinusoidales, o sinusoidales amortiguadas en torno a dicha posición estable. Por eso para estelaboratorio vamos a describir detalladamente cómo se halla la constante de elasticidad de dos formas diferentes, todo con el fin de demostrar que en un oscilador armónico la teoría no está lejos de sus datos experimentales, y que las ecuaciones están perfectamente planteadas, el error que se muestre es enteramente humano o de observación.
aEstudiantes de ingeniería Mecatrónica.
bDocente de Física,Departamento Ciencias Básicas.
Aspectos Teóricos
Una masa colgada a un resorte. Cuando se aleja la masa de su posición de reposo, el resorte ejerce sobre la masa una fuerza que es proporcional al desequilibrio (distancia a la posición de reposo) y que está dirigida hacia la posición de equilibrio. Si se suelta la masa, la fuerza del resorte acelera la masa hacia la posición de equilibrio. Amedida que la masa se acerca a la posición de equilibrio y que aumenta su velocidad, la energía potencial elástica del resorte se transforma en energía cinética de la masa. Cuando la masa llega a su posición de equilibrio, la fuerza será cero, pero como la masa está en movimiento, continuará y pasará del otro lado. La fuerza se invierte y comienza a frenar la masa. La energía cinética de la masa vatransformándose ahora en energía potencial del resorte hasta que la masa se para. Entonces este proceso vuelve a producirse en dirección opuesta completando una oscilación.
En un oscilador armónico tendremos las siguientes ecuaciones:
F= -k*X
Donde:F= Fuerza que ejerce el resorte
k=constante elástica
x=a la deformación; x=Asin(wt+δ)
También tenemos la ecuación:
T=2π*mkDonde:
T=Periododel oscilador
m=Masa
k=constante elástica.
Aspectos Experimentales
En este laboratorio hicimos un montaje con un soporte universal, en el cuál colocamos dos tipos de resortes (uno gris y uno negro) y los pusimos a oscilar, con diferentes masas donde medimos las distancias máximas a las que llegaban y también sus periodos, los datos que arrojó el experimento fueron los siguientes:PESO(g) distancia m distancia cm PESO (kg) Mg
550 0,555 55,5 0,55 5,39
500 0,515 51,5 0,5 4,9
450 0,47 47 0,45 4,41
400 0,434 43,4 0,4 3,92
300 0,345 34,5 0,3 2,94
250 0,305 30,5 0,25 2,45
200 0,264 26,4 0,2 1,96
150 0,222 22,2 0,15 1,47
100 0,178 17,8 0,1 0,98
50 0,146 14,6 0,05 0,49
Tabla 1. Medidas del resorte negro (distancia, pesoy masa)
PESO(g) distancia cm peso kg distancia m mg
200 19 0,2 0,19 1,96
100 11,7 0,1 0,117 0,98
50 8,3 0,05 0,083 0,49
400 33 0,4 0,33 3,92
300 26,5 0,3 0,265 2,94
250 22 0,25 0,22 2,45
450 37,5 0,45 0,375 4,41
500 40,5 0,5 0,405 4,9
550 43 0,55 0,43 5,39
150 14,5 0,15 0,145 1,47
Tabla 2. Medidas del Resorte gris (distancia, peso y masa)
PESO(g) T*10 PESO (kg) T(s) T^2(s^2)
550...