Estudio del movimiento ondulatorio de un sistema masa-resorte

I1.Estudio del movimiento ondulatorio de un sistema masa-resorte

Bredman Sang Rodríguez - Geología.

Juan Diego Espinosa Rondón- Ingeniería Mecánica.

Diana Sofía Vergel Gordillo- Ingeniería Química.

“No se puede enseñar nada a un hombre; solo se le puede ayudar a encontrar la respuesta dentro de sí mismo”.

-Galileo Galilei.

Resumen

Es de suma importancia conocer el funcionamiento de las cosas que nos rodean y que incluso utilizamos en nuestra vida cotidiana, como un ventilador, una guitarra o lo que sucede cuando un niño juega en un columpio de un parque de diversiones; para esto es relevante comprender los distintos movimientos oscilatorios. En la experiencia de laboratorio se analizó el movimiento ondulatorio de un sistema masa-resorte.

INTRODUCCIÓN

Para comprender ampliamente el movimiento ondulatorio se debe partir de lo más simple a lo más complejo, que para este caso lo más simple resulta ser el M.A.S, lo cual sería lo esperado a obtener a la hora de realizar la experiencia, pero mediante el software se logró evidenciar que no fue el tipo de movimiento obtenido, ya que la amplitud de las ondas no se mantenía en el transcurso del tiempo, por lo que se debe proceder a analizar los factores que influyeron sobre el sistema haciendo uso de los datos recopilados, profundizando en la relación entre la fuerza aplicada y la elongación que logra presentar el resorte (Ley de Hooke), la relación entre la masa y el número de oscilaciones alcanzadas en un determinado lapso (periodo), y la forma en como gráficamente se aprecia el desplazamiento, la velocidad y la aceleración en el transcurso del tiempo, comprendiendo el porqué de estos modelos.

El informe de laboratorio está dado en 5 componentes fundamentales: Metodología y Equipo, donde se describe la forma en cómo se llevó a cabo la experiencia y los materiales utilizados; Tratamiento de Datos, donde se tabulan los datos obtenidos y se llevan a cabo los cálculos matemáticos pertinentes; Análisis de Resultados, donde se describen los comportamientos de lo obtenido gracias a los datos recopilados; Conclusiones, donde se infiere y afirma lo generalmente sucedido conforme a lo obtenido previamente; y Referencias, de donde se extrae el marco teórico y el estado del arte.

METODOLOGÍA[pic 2]

Para llevar a cabo esta experiencia se dispuso de un montaje experimental como el mostrado en la imagen (ver Figura 1), constando de tres fases y disponiendo de los siguientes materiales:

- 3 pesas.

- Porta pesas.

- Resorte.

- Soporte universal.

- Software (Cassy Lab).

[pic 3]

Fase 1: En esta primera fase se dispuso de las masas y se les aleatorizó poniéndolas en el resorte para así tabular los distintos valores de elongación que podía alcanzar este debido a los distintos pesos con los que se experimentó (valores evidenciados gracias al ejemplo P.1.1.2.2 del software Cassy Lab).

Fase 2: Para esta fase se definió un punto de equilibrio para el resorte con cada peso dado, y con ayuda del ejemplo del Software usado en la fase anterior se dejó oscilar hasta detenerse para así obtener el periodo de oscilación con cada una de las masas utilizadas.

Fase 3: Para este punto de la experimentación, se dispuso del ejemplo P.1.5.2.1, de 3 pesos diferentes y de una distancia inicial comprendida en un rango de [0,070-0,080] para cada peso, donde gracias al software se dejaba oscilar hasta detenerse, tabulando datos de amplitud y tiempo transcurrido, junto con el análisis de gráficas de desplazamiento para cada caso. (Ver Figura 2)[pic 4]

[pic 5]

TRATAMIENTO DE DATOS.

Tabla 1. Datos obtenidos experimentalmente

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