Pendulo fisico

Péndulo Físico
Resumen:
El presente informe tiene como fin comprobar experimentalmente la ley de Hooke. Determinar experimentalmente la relación entre las constantes de un resorte obtenidas a través de los métodos estático y dinámico y de los resultados del laboratorio efectuado el 14 de Marzo de 2011.

El presente trabajo tiene como propósito analizar la oscilación de un sistema masa-resorte para reforzar o consolidar algunos conceptos como la frecuencia de oscilación del resorte, su constante elástica y el periodo del movimiento, logrado a través de la obtención de resultados en el laboratorio cuando se modifican ciertas variables del sistema mencionado, tales como la masa, la amplitud y la constante de elasticidad. Las simulaciones realizadas en el laboratorio arrojandiferentes gráficas en las que se pueden evidenciar lo ocurrido en estos sistemas e inferir acerca de los conceptos anteriormente mencionados
Introducción:
Ley de Hooke
En la experiencia de péndulo simple se consideró que el hilo era inextensible, ello implica que tal cuerpo no experimenta deformación por efecto del peso de la esfera. En realidad todos los cuerpos son en mayor o menor gradodeformables, solo algunos fácilmente
deformables, vuelven a su forma original cuando cesa la acción que produce la
deformación y otros quedan deformados en forma permanente. Cuando se estira un resorte, este vuelve a su tamaño al dejar de aplicar la fuerza que produce el estiramiento; pero puede suceder que la fuerza sea tal que el resorte se corte.
Ahora estamos interesados en aquel efecto que vuelve elcuerpo a su forma inicial sin haber quedado deformado, en tal caso se dice que el cuerpo se estudia en su rango elástico.
R. Hooke estudió este fenómeno y estableció una Ley que hoy lleva su nombre Ley de Hooke, que dice que cuando un cuerpo es deformado dentro de su rango elástico, la deformación es proporcional a la fuerza que la produce.
Es decir cuando se cuelga una masa m en un resorte,éste se alarga (se deforma) y el alargamiento está relacionado con la fuerza aplicada (peso que se cuelga) según: peso = k ×x
Es decir la condición de equilibrio es
mg = k x
donde k se le llama constante de fuerza y
cuyas unidades de medida en el sistema son Nw/mt.
Dicha Ley significa que en el rango elástico, a mayor fuerza aplicada, mayor es la deformación en la misma proporción. La constantede fuerza es diferente para los diferentes materiales.

DINAMICA DEL MOVIMIENTO EN UN RESORTE
Consideremos ahora el análisis
dinámico del sistema masa-resorte. Para ello considérese el resorte en la posición inicial A sin estar sometido a cargas externas (ver figura 1). Cuando una carga m se le agrega, el resorte se estira hasta la posición B de modo que allí se cumpla la relación:
mg = k xo, donde xo = AB. (1)
Pero si se estira el sistema una distancia
BC = x, entonces la fuerza total sobre la masa m será:
[pic]
Figura 1: Ejemplo de estiramiento

Método experimental:
Para efectuar el experimento se utilizó: Un soporte universal, un resorte, un cronómetro, flexometro, un juego de pesas, un portapesas.
La práctica consistió en aplicar dos métodos para comprobar la dinámicadel movimiento en un resorte, los métodos utilizados son: Método dinámico y método estático.

Método dinámico
Se tienen dos resortes de 2 cm y 3 cm. Estos se ubican en el soporte y se les coloca pesas de 201.4 gr, 150.8gr y 100.4 gr. Para este experimento se toman 15 oscilaciones (n), se debe tomar el tiempo que demora cada resorte con las diferentes pesas en realizar las 15 oscilaciones.Figura 2: Aplicación Método Dinámico.

Este tiempo se toma 10 veces con cada una de las masas. Se toman los datos para luego calcular el perido, la frecuencia, la frecuencia angular y la masa.
|Resorte de 3 cms |
|  |201,4 gr |100,4 gr |n |
|t1 |8,53 |6,07 |15 |
|t2...