Laboratorio Ley de Hooke

M.A.S.: LEY DE HOOKE. RESORTES EN SERIE Y EN PARALELO
L. Rubio 062102030 -N

RESUMEN:
Ésta práctica de laboratorio tiene como finalidad estudiar el Movimiento Armónico Simple, para determinar el tiempo de elongación y el fenómeno de oscilación de un resorte y de esta manera comparar los valores obtenidos de forma experimental con los teóricos. También nos permitirá determinar la relaciónexistente entre el periodo y la masa.
ABSTRACT:
This lab is to study the Simple Harmonic Motion, to determine the time of elongation and the phenomenon of oscillation of a spring and thus comparing the values obtained experimentally with the theoretical. Also allow us to determine the relationship between the period and mass.


INTRODUCCION
La Ley de Hooke describe fenómenos elásticos como losque exhiben los resortes. Esta ley afirma que la deformación elástica que sufre un cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación, siempre y cuando no se sobrepase el límite de elasticidad. Cuando a un resorte se le aplica una fuerza F en uno de sus extremos, sufre un alargamiento que viene dado por la ley de Hooke, donde k es la constante elástica del resorte y si se suspendeuna masa en un extremo y se hace oscilar verticalmente, se denomina movimiento armónico simple.


ASPECTOS TEORICOS
1. Movimiento Periódico
Es el movimiento de un cuerpo o partícula que a intervalos iguales de tiempo se repite con las mismas características. El estudio del movimiento periódico reviste trascendental importancia, ya que casi la totalidad de los fenómenos físicos conocidosencierran elementos de periodicidad.
Movimiento Pendular: Es el movimiento lento de una masa suspendida de un hilo, a uno y otro lado de su posición de equilibrio.
Movimiento Armónico Simple: Es el movimiento rápido de un punto material a uno y otro lado de su posición de equilibrio.


Elementos de un movimiento periódico:
Todo movimiento periódico está caracterizado por cuatro propiedadesesenciales, a saber:
Período: Tiempo empleado para un ciclo de movimiento. Se designa con la letra T.
Frecuencia: Número de ciclos de movimiento durante un segundo. Se designa con la letra f.
Amplitud: La máxima separación del cuerpo oscilante con respecto a la posición de reposo.
Diferencia de fase: Es la diferencia entre el movimiento de dos péndulos que consiste en el adelanto o retraso del unocon respecto al otro.
Fuerza y energía en el MAS.
La fuerza que ha de actuar sobre una partícula de masa m para que oscile con un
M.A.S, ha de ser proporcional al desplazamiento x y de sentido contrario a éste (F= - k x).
La posición del móvil que describe un M.A.S. en función del tiempo viene dada por la ecuación
x = A sen (w t + j)
Derivando con respecto al tiempo, obtenemosla velocidad del móvil
v = A w cos (w t + j)
Derivando de nuevo respecto del tiempo, obtenemos la aceleración del móvil
a = - A w2 sen (w t + j ) = - w2x
Condiciones iniciales
Conociendo la pulsación w, la posición inicial x0 y la velocidad inicial v0 (en el instante t=0).
x0=A·senj
v0=Aw·cosj
Se puede determinar la amplitud A y la fase inicial φ
Dinámica de un M.A.S.
Aplicando la segunda ley de Newtonobtenemos la expresión de la fuerza necesaria para que un móvil de masa m describa un M.A.S. Esta fuerza es proporcional al desplazamiento x y de sentido contrario a éste.
F = m a = - m w2 x
En la ecuación anterior vemos que la fuerza que origina un movimiento armónico simple es una fuerza del tipo:
F = -K x       
Es decir una fuerza como la que hace un muelle, directamente proporcional a laelongación pero de signo contrario. K es la constante recuperadora o constante de elasticidad y se puede observar, en las dos ecuaciones anteriores, que está relacionada con la pulsación:
K = m w2
Teniendo en cuenta que  w = 2p / T  podemos deducir el periodo del movimiento armónico simple:

Energía de un M.A.S.
En el m.a.s. la energía se transforma continuamente de potencial en cinética y...