Movimiento parabólico simple

LABORATORIO N° 2







LIZETH NATALIA GUTIÉRREZ SORIANO






[pic]







COLEGIO CLERMONT
FÍSICA
BOGOTÁ
20009

Introducción:

El movimiento Armónico Simple es aquel movimiento periódico, en donde se repiten intervalos de tiempo exactamente iguales. Este movimiento es utilizado muy comúnmente en diferentes partes de la física, en diferentes movimientos, como elpendular.
A su vez es un movimiento oscilatorio, lo cual hace permitir que este movimiento se mantenga invariable, sin necesidad de comunicarle energía exterior a este ni tener diferenciación.





































Objetivos:


- Objetivo General:
❖ Demostrar mediante la experimentación las características y propiedades del movimientoarmónico simple, como proyección del movimiento circular uniforme.


- Objetivos específicos:
• Conocer como trabaja el movimiento armónico simple.
• Diferenciar las diferentes propiedades que se practican en el movimiento armónico simple.
• Diferenciar y conocer las diferentes características que tiene el movimiento armónico simple.
• Conocer las diferentes magnitudes yformulas que se trabajan en este movimiento.

























Marco Teórico:

El movimiento Armónico simple (se abrevia m.a.s.) es 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 noun m.a.s.
En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s. oscila alejándose y acercándose 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 ydirigida hacia éste.
Elongación: En un movimiento armónico simple la magnitud de la fuerza ejercida sobre la partícula es directamente proporcional a su elongación, esto es la distancia [pic]a la que se encuentra ésta respecto a su posición de equilibrio. En un desplazamiento a lo largo del eje Ox, tomando el origen O en la posición de equilibrio, esta fuerza es tal que [pic]donde [pic]es una constantepositiva y [pic]es la elongación. El signo negativo indica que en todo momento la fuerza que actúa sobre la partícula está dirigida hacía la posición de equilibrio; esto es, en sentido contrario a su elongación (la "atrae" hacia la posición de equilibrio).
Aplicando la segunda ley de Newton, el movimiento armónico simple se define entonces en una dimensión mediante la ecuación diferencial
[pic]Siendo [pic]la masa del cuerpo en desplazamiento. Escribiendo [pic]se obtiene la siguiente ecuación donde ω es la frecuencia angular del movimiento:
[pic]
La solución de la ecuación diferencial (2) puede escribirse en la forma
[pic]
Donde:




[pic]es la elongación de la partícula.
[pic]es la amplitud del movimiento (elongación máxima).
[pic]es la frecuencia angular[pic]es el tiempo.
[pic]es la fase inicial e indica el estado de oscilación o vibración (o fase) en el instante t = 0 de la partícula que oscila.
Además, la frecuencia de oscilación puede escribirse como
(4) [pic], y por lo tanto el periodo como [pic]
La velocidad y aceleración de la partícula pueden obtenerse derivando respecto del tiempo la expresión [pic].

Medición de masaen ingravidez: En condiciones de ingravidez no es posible medir la masa de un cuerpo a partir de su peso. Sin embargo, se puede recurrir al principio del movimiento armónico simple para realizar tal medición.


Para ello se instaló en la estación espacial Skylab un dispositivo (experimento M172) destinado a medir la masa de los tripulantes consistente en una silla oscilante capaz de medir su...