Dinámica, Fuerzas Variables

 Dinámica,         Fuerzas Variables

La intención del experimento consiste en hallar la constante elástica de un resorte, en la cual, mediante la toma de datos hecho en laboratorio, derivadas de las oscilaciones que obtiene un resorte cuando se le aplica en uno de sus extremos una masa sólida, y a través de métodos dinámico y gráfico se es posible determinarla siempre y cuando no exceda el límite elástico. Asimismo, se busca comparar la constante hallada con el valor de referencia dado por k=15 .[pic 1]

1.Introducción:
¿Qué diferencias existen entre un sistema dinámico donde solo actúan fuerzas constantes y otro donde solo actúan fuerzas variables?

Las diferencias entre un sistema dinámico con fuerzas constantes y uno con fuerzas variables, es que el sistema de fuerzas constante se va a mantener estático, y el sistema de fuerzas variables se va a mantener oscilando, ya que, la fuerza varía dependiendo de la posición del resorte.

¿Qué importancia tiene el valor de la constante elástica del resorte?.
La importancia del valor de la constante elástica del resorte viene dada porque representa la cantidad de fuerza requerida para mover el resorte de una cantidad fija de distancia.

2.Diseño del experimento:
Para alcanzar los objetivos de esta experiencia es necesario tener en consideración los siguientes materiales: soporte universal, sensor de movimiento,

masa solida (en este caso se ha utilizado una masa de 100g), resorte, nuez de eje, barra metálica y software que recopile datos.

Fig. 1. Montaje del experimento.

Fig. 2. Resortes y masas utilizadas en el experimento.[pic 2]

3.Desarrollo del experimento:

En la altura final del soporte universal, se procede a ubicar una barra metálica la cual con ayuda de la nuez de eje se alineará en posición horizontal y forma recta, con el fin de posicionar el resorte en donde en su extremo libre colgará una masa sólida suspendida en el aire, tal y como se muestra en la fig.1. Esperar hasta que el sistema se encuentre en equilibrio, para luego, mediante una fuerza adicional causar un movimiento armónico simple en el sistema.

Ante esto, se procede a recopilar los datos entregados, para la realización del grafico sinusoidal, de posición vs tiempo. Finalmente, ya con la función obtenida se calcula la constante k y se compara con el valor referencial, anteriormente mencionado.

Tabla 1. Resultados correspondientes a las        perturbaciones obtenidas en el ensayo. (Con reducción de términos).

4.Análisis de los resultados:

La función sinusoidal resultante del grafico posición vs tiempo, está dado de la forma:

[pic 3]

En donde B representa la velocidad angular dada por: B= [pic 4]

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