Informe Sistema Masa - Resorte

SISTEMA MASA - RESORTE

H. Gutiérrez, L. M. Navarro, G. J. Hernández, M. D. Celis
Universidad del Atlántico
Departamento de Física

Fecha de entrega: Septiembre19 de 2012

RESUMEN

En el presente informe se exponen los resultados cuantitativos y cualitativos de la experiencia de laboratorio sistema masa – resorte, con un resorte sujeto a un soporte universal en sentido vertical, alcual se le sujeto en el extremo posterior masas de distinto peso midiendo el tiempo que tardaba en hacer cierto número de oscilaciones, de esta manera se comprueba de manera experimental algunos conceptos como la frecuencia de oscilación del resorte, su constante elástica y el periodo del movimiento, logrado a través de mediciones la obtención de datos.


1. INTRODUCCIÓN

Un Resorte, es unelemento fabricado con un material elástico, que experimenta una deformación significativa pero reversible cuando se le aplica una fuerza, por ello al aplicar un peso este es capaz de alargarse hasta estar en posición de equilibrio, y generar una fuerza de restitución que conllevan a movimientos repetitivos que se pueden cuantificar.








Figura 1. Resorte usado en un
Auto por sucapacidad de absorber
Golpes sin deformarse

El desarrollo de esta experiencia tiene la finalidad de cumplir algunos objetivos como:

Obtener el valor de la constante elástica del resorte con el sistema estático.
Calcular la constante de elasticidad de un resorte mediante mediciones del periodo.
Observar el comportamiento de dos resortes cuando actúan en serie y paralelo.
Para ello se usarandatos de mediciones experimentales y formulas de la teoría que permitirán el cabal desarrollo de los objetivos.

2. DISCUSIÓN TEÓRICA

En todos los trabajos experimentales es indispensable tener claro una serie de conceptosteóricos básicos que son útiles para la comprensión del fenómeno, loscuales sirven de apoyo para determinar y analizar los resultados obtenidos y lograr el propósito de laexperimentación. Los conceptos que se tendrán son los siguientes: oscilación, frecuencia, amplitud, constanteelástica, fuerza de restitución, ley de Hook.

Oscilación: “Oscilación, en física, química e ingeniería, movimiento repetido deun lado a otro en torno a una posición central, o posición de equilibrio.”i
Frecuencia:“La frecuencia f, es el numero de oscilaciones por segundo.”ii
(1)También se denota como el inverso del periodo ecuación (1).

Periodo: “es el tiempo que tarda el sistema en hacer un ciclo, se denota por la siguiente ecuación” (2) y (3):
(2) ó T= tiempo / # oscilaciones (3)

Amplitud:“La amplitud del movimiento, denotada conA, es la magnitudmáxima del desplazamiento respecto al equilibrio; es decir, el valor máximo de|x| y siempre es positiva.”iii

ConstanteElástica:“Unaconstante elásticaes cada uno de los parámetrosfísicamente medibles que caracterizan el comportamiento elástico de un sólido deformable elástico-lineal.” Se denota con la letra k.
 
Ley de Hooke:La constante k del muelle caracteriza su rigidez. El signo menos indica que se trata de una fuerza restauradora; es decir se opone a ladirección del desplazamiento. Esto se conoce como laley de Hooke dada por la ecuación (4)
F = -kx (4)

Linealización: es la transformación de una función de manera que al representar una pareja de datos se obtenga una línea recta. La ecuación de una línea recta en el plano tiene la forma :

y=ax+b (5)

Donde a es la pendiente de la recta, y b es el valor del intercepto en x.

Pendiente de una Recta: Es el grado (medida) de inclinación deuna recta, la razón de cambio en y con respecto al cambio en x.
 
Si una recta pasa por dos puntos distintos (x1, y1) y (x2, y2), entonces su pendiente (m) está dada por:

(6)



3. MÉTODOS EXPERIMENTALES

Se tomo un soporte universal al cual se le adapto un brazo de manera que en ellos se coloco el resorte de forma vertical suspendido ver Figura 2., el cual anteriormente se tomaron...