Movimiento armonico simple

PREINFORME DE LABORATORIO MOVIEMIENTO ARMÓNICO SIMPLE



Resumen
En el presente informe se estudiarán las características del movimiento armónico simple M.A.S., y la incidencia de las diferentes fuerzas, utilizando como ejemplo el péndulo simple.


Introducción
La física, como ciencia, se encarga de estudiar los diversos fenómenos que ocurren en la naturaleza, en el caso del movimientoarmónico simple fue Galileo Galilei el personaje que evidenció por medio de un péndulo este fenómeno, el cual fue replicado por el humano en la invención de algunas de sus herramientas.
Con la práctica pretendemos conocer más acerca del movimiento armónico simple para así lograr después la elaboración de nuestro informe de laboratorio, donde recrearemos nuestra experiencia.

Objetivos
General:Observar las características del movimiento armónico simple.

Específicos:
• Reconocer los dos tipos de energía que se presentan en el M.A.S.
• Identificar los distintos elementos del movimiento armónico simple mediante el péndulo.
• Comprender cómo afecta la longitud en el periodo de un péndulo.

Marco Teórico


Movimiento armónico simple

El movimiento armónico simplees un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función

armónica, en general sería un movimiento armónico, pero no un movimiento armónico simple
En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un movimiento armónico simple. Oscila alejándose yacercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide. En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste.
Péndulo simple
Llamamos péndulo simple a un ente ideal constituido por una masa puntual suspendido de unhilo inextensible y sin peso, capaz de oscilar libremente en el vacío y sin rozamiento.
Al separar la masa de su posición de equilibrio, oscila a ambos lados de dicha posición, realizando un movimiento armónico simple. En la posición de uno de los extremos se produce un equilibrio de fuerzas.
[pic]
El periodo de cada oscilación está determinado por:
[pic] En donde l es la longitud de la cuerday g la gravedad
Péndulo ideal, simple o matemático: Se denomina así a todo cuerpo de masa m (de pequeñas dimensiones) suspendido por medio de un hilo inextensible y sin peso. Estas dos últimas condiciones no son reales sino ideales; pero todo el estudio que realizaremos referente al péndulo, se facilita admitiendo ese supuesto.
Longitud del péndulo (l) es la distancia entre el punto desuspensión y el centro de gravedad del péndulo.
Oscilación simple es la trayectoria descrita entre dos posiciones extremas
Oscilación completa o doble oscilación es la trayectoria realizada desde una posición extrema hasta volver a ella, pasando por la otra extrema. Angulo de amplitud o amplitud es el ángulo formado por la posición de reposo (equilibrio) y una de las posiciones extremas.
Período otiempo de oscilación doble (T) es el tiempo que emplea el péndulo en efectuar una oscilación doble.

Leyes del péndulo:
Ley del Isócrono: Dispongamos dos de los péndulos empleados en el experimento anterior. Separémolos de sus posiciones de equilibrio, de tal modo que los ángulos de amplitud sean distintos (pero no mayores de 6 o 7 grados).
Dejémolos libres: comienzan a oscilar, y notaremos que,también en este caso, los péndulos “van y vienen” al mismo tiempo. De esto surge la llamada Ley del isocronismo (iguales tiempos):
Para pequeños ángulos de amplitud, los tiempos de oscilación de dos péndulos de igual longitud son independientes de las amplitudes, o también: El tiempo de oscilación de un péndulo es independiente de la amplitud (o sea, las oscilaciones de pequeña amplitud son...