Informe Sobre Movimiento Armonico Simple y Pendulo Simple

Laboratorios 1 y 2

Movimiento armónico simple con péndulo físico y péndulo simple.


Presentado por:






Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid
Medellín - Antioquia
2011- 1
Introducción:
En la práctica del 11 de marzo, trabajamos y experimentamos con el movimiento armónico simple y los factores necesarios para una medición de este mismo. En estedocumento se describirá los métodos utilizados para un movimiento armónico simple, se darán las condiciones de los experimentos y mediciones de estos. Se expresaran los datos en formas de tablas para su mayor comprensión y se describirán la forma en que se obtuvieron.

Objetivos:
* Estudiar las leyes que rigen el movimiento armónico simple, aplicados en un sistema masa-resorte.
* Estudiarlas leyes que rigen un movimiento armónico simple, aplicando el péndulo simple y físico.

Resumen sistema masa resorte:
Ley de Hooke Experimentalmente se muestra que la magnitud de la fuerza F hecha por un resorte o muelle (realizada sobre él para deformarlo) es con muy buena aproximación, proporcional a la deformación x, siempre y
Cuando las fuerzas y deformaciones no excedan ciertoslímites (denominados límites Hookeanos) que dependen década resorte en particular:
F = kx (1). k corresponde a la constante de rigidez de éste.
Oscilaciones del sistema "masa-resorte”:
En la figura 1 se ilustra los estados en los que se puede encontrar el sistema masa-resorte: longitud natural del resorte (izquierda), masa acoplada y en equilibrio (centro) y masa desplazada del equilibrio(derecha). En al figura 2 se ilustran los diagramas de fuerza de la masa m en la situación de equilibrio y en la situación de no equilibrio.

Figura 1

Figura 2
Resumen movimiento armónico simple; péndulo simple y compuesto:

El péndulo (del lat. pendŭlus, pendiente) es un sistema físico que puede oscilar bajo la acción gravitatoria u otra característica física (elasticidad, por ejemplo) yque está configurado por una masa suspendida de un punto o de un eje horizontal fijo mediante un hilo, una varilla, u otro dispositivo.
Existen muy variados tipos de péndulos que, atendiendo a su configuración y usos, reciben los nombres apropiados: péndulo simple, péndulo compuesto, péndulo cicloidal, doble péndulo, péndulo de Foucault, péndulo de Newton, péndulo balístico, péndulo de torsión,péndulo esférico, etcétera.
Sus usos son muy variados: Medida del tiempo (reloj de péndulo, metrónomo,...), medida de la intensidad de la gravedad,...



Cálculos para el sistema masa resorte:
* Medimos el estado natural del resorte y su deformación con cada una de las masas.(“Xi” y “Xf” respectivamente)
* Calculamos la deformación real (Xr)del resorte con la siguiente ecuaciónXr=Xf-Xi
RESORTE N°1
Datos | masas |
| 100gr | 150gr | 200gr | 250gr | 300gr |
Xi | 20.8cm | 20.8cm | 20.8cm | 20.8cm | 20.8cm |
Xf | 36.9cm | 44.7cm | 52.9cm | 60cm | 68.1cm |
Xr | 16.1cm | 23.9cm | 32.1cm | 39.2cm | 47.3cm |
k (constante elástica) | 6.093N/m | 6.157N/m | 6.112N/m | 6.256N/m | 6.222N/m |
T(Periodo) | 0.8s | 0.98s | 1.14s | 1.26s |1.38s |
Tiempo para 5 oscilaciones | 4.34s | 5.22s | 5.9s | 6.52s | 7.14s |
Tabla1


RESORTE N°2
datos | Masas |
| 100gr | 150gr | 200gr | 250gr | 300gr |
Xi | 16.8cm | 16.8cm | 16.8cm | 16.8cm | 16.8cm |
Xf | 22cm | 26cm | 31.1cm | 34.1cm | 38.2cm |
Xr | 5.2cm | 9.2cm | 14.3cm | 17.3cm | 21.4cm |
k | 18.86N/m | 15.995N/m | 13.720N/m |14.176N/m | 13.752N/m |
T | 0.45s | 0.61s | 0.76s | 0.83s | 0.93s |
Tiempo para 5 oscilaciones | 2.9s | 3.49s | 4s | 4.55s | 4.95s |
Tabla2
RESORTE N°3
datos | masas |
| 100gr | 150gr | 200gr | 250gr | 300gr |
Xi | 9.3cm | 9.3cm | 9.3cm | 9.3cm | 9.3cm |
Xf | 15.1cm | 18.8cm | 22.3cm | 26.30cm | 29.9cm |
Xr | 5.8cm | 9.5cm | 13cm | 17cm | 20.6cm |...