LABORATORIO OFICIAL 3 FISICA Oficial Copia 2



UNIVERSIDAD DE INGENIERIA Y TECNOLOGIA
INGENIERIA MECÁNICA
PRIMER CICLO-2015

LABORATORIO DE FÍSICA
INFORME DE LABORATORIO N°3
“MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE”
INTEGRANTES:
Katherin Montalván
María Gracia Velázquez

PROFESOR:
Semana 6

Fecha de realización: 15 de Mayo de 2015
2015-01

MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE
I. INTRODUCCIÓN
Hablar de oscilaciones, se refiere al movimiento que realiza uncuerpo alrededor de una posición de equilibrio y sobre una misma trayectoria. El péndulo es un ejemplo usual de tal tipo de movimiento. El movimiento armónico simple o también denominado movimiento vibratorio armónico simple es un movimiento periódico y en ausencia de fricción, producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional a la posición
Lo importante en elmovimiento oscilatorio es la presencia de una fuerza que siempre empuja al objeto hacia la posición de equilibrio.
Con este informe buscamos comprobar experimentalmente
II. OBJETIVOS
1. Verificar las ecuaciones correspondientes al movimiento armónico simple.

2. Determinar experimentalmente el periodo y la frecuencia de oscilación del sistema

3. Analizar el comportamiento de un objeto con movimientoarmónico simple.


4. Verificarlas ecuaciones dinámicas y cinemáticas que rigen el movimiento armónico para el sistema masa resorte.

5. Ser capaz de configurar e implementar equipos para toma de datos experimentales y realizar un análisis gráfico utilizando como herramienta el software Logger Pro

6. Utilizar el software Logger Pro para verificación de parámetros estadísticos respecto a lainformación registrada

7. Aprender a aplicar la teoría a la experimentación y práctica.


III. FUNDAMENTO TEORICO
Para estirar un resorte se sabe que ha de aplicarse una fuerza cada vez mayor conforme aumenta el alargamiento, ducha fuerza es directamente proporcional a la deformación. En términos matemáticos seria la relación entre la fuerza aplicada y la deformación producida.

Siendo F la fuerza; k, laconstante propia de cada metal y x, la elongación. El signo negativo se da porque la fuerza tiene sentido contrario al desplazamiento.
A la oscilación del sistema masa – resorte se le puede denominar movimiento armónico simple por la falta de fuerzas de rozamiento.
Aplicamos la segunda ley de Newton:



Entonces

La variable del peso: , entonces .
La función sinusoidal es . Ya sabemos que Xes la elongación. A es el símbolo de la amplitud, que es el desplazamiento máximo medido a partir de la posición en equilibrio. es el ángulo de fase. La variable es la frecuencia angular y la variable es la constante de fase o fase inicial del movimiento.
La frecuencia (f) es el número de oscilaciones o ciclos completos que se producen en la unidad de tiempo.

El periodo (T) es el tiempo que enel que se da la oscilación o el ciclo.

La velocidad de la partícula (v) = = y la aceleración de la partícula (a) = =
La ecuación del periodo de oscilación se puede decir que . Cuando la masa del resorte no es despreciable se puede determinar el periodo con la siguiente ecuación donde es la masa del resorte.


IV. MATERIALES Y EQUIPOS DE TRABAJO
- Computadora personal con programa LoggerPro instalado

- Interfase Vernier

- Sensor de movimiento

- Sensor de fuerza

- Resortes

- Pesas con porta pesas

- Regla metálica
- Balanza.
V. PROCEDIMIENTOS
1. Determinación de la constante de elasticidad
Se ingresó al programa Data Studio, se escogió la opción experimento, previamente se instaló el sensor de temperatura a la interface Vernier Lab Quest.
Se eliminó las dos gráficasrestantes y se reemplazó el eje tiempo por posición quedando la gráfica fuerza vs posición.
Se realizó el primer montaje con tres resortes y se procedió a realizar el experimento.
Se obtuvieron las siguientes gráficas
Gráfica del resorte pequeño

Gráfica del resorte mediano

Gráfica del resorte grande



Usando la “Ley de Hooke” cuya fórmula es F = -k.x , se completó la siguiente tabla.

Resorte...