Xdfisica

Laboratorio de física I

Práctica de laboratorio Nº 4

Movimiento Armónico
INFORME

Integrantes:

- Ricaldi Calderón, Ricardo
- Ortiz Ventura, Joel

Grupo:
C12 – 01 – B

Profesora:
Vargas Gargate, Penélope

Fecha de realización: 26 de Septiembre
Fecha de entrega: 03 de Octubre

2012 - I

I).INTRODUCCIÓN

Siendo este el 4to laboratorio de física, hablaremos sobre el movimiento armónico simple. Donde afirmaremos que el movimiento de oscilación más sencillo es el movimiento armónico simple (MAS), que se repite periódicamente sin pérdida de energía, es decir, manteniendo la amplitud o máxima separación de la partícula oscilante respecto de su posición de equilibrio. Dicha amplitud A, y elperiodo T determinan el M.A.S.

II). 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 dedatos experimentales y realizar un análisis gráfico utilizando como herramienta el software Data Studio.
* Utilizar el software Data Studio para verificación de parámetros estadísticos respecto a la información registrada.

III). FUNDAMENTO TEÓRICO

a). MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE
Es aquel movimiento mecánico rectilíneo oscilante y periódico realizado por un cuerpo o partícula cuandosobre él, la fuerza resultante sea directamente proporcional al opuesto de su posición.
F=-k.x
F=-k.x
FR DP -X


Unidades:
F: Fuerza (N)
K: Constante elástica (N/m^2)
X: Elongación del resorte (m)
Es obvio que la fuerza recuperadora del resorte es la que origina la aceleración del movimiento, lo que supone que ambas fuerzas, expresadas arriba, son iguales. Luego:

Donde hemosexpresado la aceleración como la segunda derivada de la posición con respecto al tiempo. A partir de esta ecuación encontramos dos soluciones para el valor de la posición en función del tiempo:
x = A sen(wt + q)
x = A cos(wt + q)
Siendo x la elongación, A la amplitud, w la pulsación o frecuencia angular y q el desfase, que nos indica la discrepancia entre el origen de espacios (pinto dondeempezamos a medir el espacio) y el origen de tiempos.
a.1) ELEMENTOS CARACTERISTICOS DE UN M.A.S.
Entre ellos tenemos:

a.1.1) Posición de equilibrio
Es aquella posición donde la fuerza resultante es nula y además la rapidez del cuerpo oscilante es máxima y a partir de esta posición se definen las diversas posiciones del cuerpo oscilante en cualquier momento.

a.1.2) Amplitud (A)
Es aquelvector que se traza a partir del origen de coordenadas, que usualmente la hacemos coincidir con la posición de equilibrio (P.E), esto es equivalente a que el objeto oscilante llega a uno de los extremos. Unidad en (m)

a.1.3) Periodo (T)
Es el tiempo que demora en vaivén u oscilación. Es constante en un M.A.S.

a.1.4) Frecuencia de las oscilaciones
Es la magnitud física escalar que nos permitedeterminar el número de oscilaciones libres en un cierto intervalo de tiempo. Matemáticamente se define por:

f=número de oscilacionesintervalo de tiempo
Unidades: Hz

a.1.5) Frecuencia angular
Es la magnitud física escalar que nos expresa el número de oscilaciones que se desarrollan en un intervalo de tiempo igual a 2∏ s. Y matemáticamente queda expresado porw=2πT=2nf
Unidad: rad/s

a.2). ECUACION DE LA VELOCIDAD Y LA ACELERACION EN EL M.A.S.

Estas ecuaciones las podemos obtener en forma práctica, también haciendo uso del M.C.U.

a.2.1) Velocidad:
V=wAcos (wt + δ)

Unidades:
V: Velocidad (m/s)
a.2.2) Aceleración:
A=-w2 Asen (wt + δ)
Donde la amax=w2A

Unidades:
A: Amplitud (m)
t: tiempo (s)

Magnitud...