ondas y calor
Páginas: 15 (3719 palabras)
Publicado: 30 de junio de 2014
1 INTRODUCCIÓN.
El movimiento vibratorio u oscilatorio de los sistemas mecánicos, constituye uno de los campos de estudio más importante de toda la física. Uno de estos sistemas que en muchas ocasiones ha sido objeto de nuestro estudio, es el sistema masa-resorte, debido a las diferentes facetas que este presenta. Es muy importante analizar los efectos tanto estáticos como dinámicosoriginados por la masa del resorte. En este caso nos centramos en el efecto dinámico que la masa del resorte tiene sobre las oscilaciones verticales del sistema, el cual está constituido por un resorte uniforme de masa y constante de elasticidad k, con una masa m sujeta en su extremo inferior. En el desarrollo de esta práctica, podremos presenciar la propiedad que tienen algunos materiales de cambiar deforma al ser afectados por una fuerza de deformación y volver a su estado normal que depende de un máximo esfuerzo que un material puede soportar. Conociendo la propiedad anteriormente mencionada podemos percatarnos de la existencia de diversos materiales que nos servirán para la implementación de sistemas mecánicos útiles en el campo profesional.
Detallaremos los pasos seguidos para el cálculode la constante de elasticidad de los tres resortes utilizados, además de verificar la Ley de Hooke fuimos capaces de calcular la amplitud, periodo y frecuencia con ayuda del Pasco Capston™. Con esta práctica se pretende hallar experimentalmente la constante de elasticidad de un resorte haciendo uso de la Ley de Hooke y de la ecuación del Movimiento Armónico Simple de un resorte sometido a unesfuerzo.
2 OBJETIVOS.
Verificar las ecuaciones correspondientes al movimiento armónico simple.
Determinar experimentalmente el periodo y la frecuencia de oscilación del sistema.
Verificar las ecuaciones dinámicas y cinemáticas que rigen el movimiento armónico para el
sistema masa-resorte.
Ser capaz de configurar e implementar equipos para toma de datos experimentales y realizar unanálisis gráfico utilizando como herramienta el software data estudio.
Utilizar el software data estudio para verificación de parámetros estadísticos respecto a la información registrada.
Utilizar el software Pasco Capston™ para verificación de parámetros estadísticos respecto a la información registrada.
3 ANALISIS DE TRABAJO SEGURO4 FUNDAMENTOS TEORICOS
Un cuerpo describe un movimiento armónico simple cuando la única fuerza que actúa sobre él se expresa de la forma F = -K. X donde k es una constante.
Un objeto que oscila atado a un resorte describe un movimiento armónico. Cuando consideramos que sobre el cuerpo no actúa fuerza de fricción y que en el resorte no se disipa energía duranteel movimiento tenemos un ejemplo de movimiento armónico simple. En este caso el cuerpo realiza una oscilación cada vez que pasa por determinada posición y al regreso de ella, ha ocupado todas las posiciones posibles. El tiempo que emplea en hacer una oscilación se denomina periodo.
El movimiento armónico simple es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por unafunción 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 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 conrespecto 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.
Hay muchos casos en los cuales el trabajo es realizado por fuerzas que actúan sobre el cuerpo y cuyo valor cambia durante el desplazamiento ; por ejemplo para estirar un resorte ha de aplicarse una fuerza cada...
El movimiento vibratorio u oscilatorio de los sistemas mecánicos, constituye uno de los campos de estudio más importante de toda la física. Uno de estos sistemas que en muchas ocasiones ha sido objeto de nuestro estudio, es el sistema masa-resorte, debido a las diferentes facetas que este presenta. Es muy importante analizar los efectos tanto estáticos como dinámicosoriginados por la masa del resorte. En este caso nos centramos en el efecto dinámico que la masa del resorte tiene sobre las oscilaciones verticales del sistema, el cual está constituido por un resorte uniforme de masa y constante de elasticidad k, con una masa m sujeta en su extremo inferior. En el desarrollo de esta práctica, podremos presenciar la propiedad que tienen algunos materiales de cambiar deforma al ser afectados por una fuerza de deformación y volver a su estado normal que depende de un máximo esfuerzo que un material puede soportar. Conociendo la propiedad anteriormente mencionada podemos percatarnos de la existencia de diversos materiales que nos servirán para la implementación de sistemas mecánicos útiles en el campo profesional.
Detallaremos los pasos seguidos para el cálculode la constante de elasticidad de los tres resortes utilizados, además de verificar la Ley de Hooke fuimos capaces de calcular la amplitud, periodo y frecuencia con ayuda del Pasco Capston™. Con esta práctica se pretende hallar experimentalmente la constante de elasticidad de un resorte haciendo uso de la Ley de Hooke y de la ecuación del Movimiento Armónico Simple de un resorte sometido a unesfuerzo.
2 OBJETIVOS.
Verificar las ecuaciones correspondientes al movimiento armónico simple.
Determinar experimentalmente el periodo y la frecuencia de oscilación del sistema.
Verificar las ecuaciones dinámicas y cinemáticas que rigen el movimiento armónico para el
sistema masa-resorte.
Ser capaz de configurar e implementar equipos para toma de datos experimentales y realizar unanálisis gráfico utilizando como herramienta el software data estudio.
Utilizar el software data estudio para verificación de parámetros estadísticos respecto a la información registrada.
Utilizar el software Pasco Capston™ para verificación de parámetros estadísticos respecto a la información registrada.
3 ANALISIS DE TRABAJO SEGURO4 FUNDAMENTOS TEORICOS
Un cuerpo describe un movimiento armónico simple cuando la única fuerza que actúa sobre él se expresa de la forma F = -K. X donde k es una constante.
Un objeto que oscila atado a un resorte describe un movimiento armónico. Cuando consideramos que sobre el cuerpo no actúa fuerza de fricción y que en el resorte no se disipa energía duranteel movimiento tenemos un ejemplo de movimiento armónico simple. En este caso el cuerpo realiza una oscilación cada vez que pasa por determinada posición y al regreso de ella, ha ocupado todas las posiciones posibles. El tiempo que emplea en hacer una oscilación se denomina periodo.
El movimiento armónico simple es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por unafunción 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 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 conrespecto 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.
Hay muchos casos en los cuales el trabajo es realizado por fuerzas que actúan sobre el cuerpo y cuyo valor cambia durante el desplazamiento ; por ejemplo para estirar un resorte ha de aplicarse una fuerza cada...
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