Oscilaciones

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÒGICA DEL CONO SUR DE LIMA
(UNTECS)
INGENIERIA DE SISTEMAS
LABORATORIO DE FISICA II
EXPERIMENTO Nº1
OSCILACIONES

ANCCO ARONI, Deysi
JARA ESTRELLA, Martín

Prof. Pacheco Peña, Pedro
VILLA EL SALVADOR―2012

1. OBJETIVO
* Verificar experimentalmente las leyes del movimiento oscilatorio armónico simple utilizando el sistema masa-resorte.
* Verificarlas leyes del movimiento oscilatorio amortiguado sujeto a la fricción de aire.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO
3.1. Movimiento oscilatorio armónico simple
Es un movimiento periódico en torno a un punto de equilibrio estable, en el que el móvil pasa de un lado a otro por un mismo punto llamado punto de equilibrio estable.

3.2. Movimiento oscilatorio amortiguado

El movimientooscilatorio amortiguado se genera a l introducir en el sistema masa-resorte una fuerza de oposición al movimiento proporcional a la velocidad F=-, que en el experimento será equivalente a la fuerza de viscosidad del aire.

3. MATERIALES
* Sensor de fuerza
* Cinta métrica
* Interface3B netlab
* Resorte helicoidal(3 y 5.25 N/m)
* Soporte universal
* Nuez universal
* Discode papel de 12 cm de diámetro
* Juego de pesas



4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
* Instale el sistema masa resorte utilizando el sensor de fuerza y el resorte helicoidal de 3N/m, utilice una masa de 40 g.
* Encienda el computador, conecte el sensor a la interfacey esta a su vez a uno de los puertos USB del computador.
* Ejecute el software 3B netlab, verifique que laconexión entre el computador y la interface este correctamente establecida, seleccione una escala de medida de 2 ms con una cantidad de valores de 1000.
* Mueva la masa 2 cm por debajo o sobre su posiciónde equilibrio, suelte y pulse iniciar en el programa 3B netlab para iniciar la toma de datos.

5. CUESTIONARIO

1. De acuerdo a los gráficos obtenidos en los pasos 4 al 9 delprocedimiento ¿Los movimientos estudiados son armónicos simples? ¿Por qué?

Del 5 al 9 la amplitud es constante, hay un movimiento periódico entorno a un equilibrio estable en la cual no hay una fuerza de oposición y el paso 10 la amplitud disminuye con forme el tiempo avance, en este se toma en cuenta la fuerza de resistencia del aire, a esto se le llama movimiento armónico amortiguado.

2. Con losdatos obtenidos en los ajustes de fuerza en función del tiempo, realizados en los pasos 5 y 6 complete la siguiente tabla:

Tabla 1.
| PASO 6(k=3N/m) | PASO 7(k=3N/m) |
Masa (g) | 40 g | 40 g |
F(t) (N) | 32.9.10-3 - N | 51,455x10-3 N |
X(t)=F(t)/k | 10.967x103 m | 17,1516610-3 m |
Amplitud (m) | 2.102 m | 3.10-3 m |
(rad/s) | 8.66 rad/s | 8.66 rad/s |
Periodo (s) | 0.72554 s |0.72554 s |
Velocidad V(t) | 0.144 t | 1.4925 t |
Aceleración a(t) | 0.8225 t | 1.286375 t |

De la tabla 1.
¿Depende el periodo del MAS de la amplitud? ¿Concuerdan sus resultados con la teoría del MAS? justifique.

* No, porque el pueblo depende de la “k” y masa.
* No, porque los experimentos hechos en laboratorio se ven afectados por el aire,, por lo tanto tratar de hacer unmovimiento armónico simple en la realidad es muy difícil por la complejidad de la naturaleza

Determinar el error porcentual de los valores experimentales de la frecuencia de Oscilación. Explique.

En la parte que es la frecuencia no hay un error debido a que esto es calculado por valores que son constantes como la masa y el coeficiente de elástico.

3. Con los datos obtenidos en los ajustes defuerza en función del tiempo,
Realizados en los pasos 5, 7 y 8 complete la siguiente tabla,

Tabla 2.

| PASO 6(k=3N/m) | PASO 8(k=3N/m) | PASO 9(k=3N/m) |
Masa (g) | 40 g | 60 g | 80 g |
F(t) (N) | 32.9x10-3 N | -1.115x10-3 N | -7.310-3 N |
X(t)=F(t)/k | 10.967x10-3 t/k | 0.3716x10-3 t/k | 2.433x10-3t/k |
Amplitud (m) | 2x10-2 | 2x10-2 m | 2x10-2 m |
(rad/s) | 8.66 rad/s |...