Guia: movimiento oscilatorio amortiguado

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

UNIVERSIDAD DEL CAUCA

LABORATORIO DE FÍSICA: VIBRACIONES Y ONDAS

GUIA: MOVIMIENTO OSCILATORIO AMORTIGUADO

Diseñar y analizar un movimiento subamortiguado.

Inicialmente debes elegir en la barra de control de la constante del Resorte 1 un punto fijo del cuadro azul (colocarla entre la zona de Pequeña a Grande). Ese será el valor que siempre dejaras durante toda la práctica.

PARTE 1. CALCULO DE LA CONSTANTE DEL RESORTE K

1. Ingrese a la página web https://phet.colorado.edu/sims/html/masses-and-springs/latest/masses-and-springs_es.html
2. Elija la opción LABORATORIO.
3. En el menú de opciones de la derecha, active las casillas “longitud natural” y “masa en equilibrio” (recuadro verde en la Figura 1).
4. En el menú de opciones de la derecha, en la opción Amortiguamiento mueva el cursor “BARRA AZUL” a la posición “NADA”, (recuadro rojo de la figura 1).
5. Mueva el cursor de la opción MASA (recuadro azul en la figura 1) a la posición 50 g. En la parte inferior de la pantalla aparecerá una masa con el nombre 50 g. Con el cursor presionando esa masa llévela hasta el extremo inferior del resorte. Detenga el movimiento con el botón rojo que se encuentra en el extremo superior a la derecha del resorte.

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Figura 1. Plataforma virtual de laboratorio

1. Con la herramienta regla (recuadro naranja de la figura 1) mida la elongación del resorte.

Realice la medida de la elongación para 5 masas diferentes (el valor de la masa se modifica variando el cursor ubicado en el recuadro azul). Utilice las herramientas longitud natural y masa en equilibrio para realizar este procedimiento. Elabore una tabla para organizar los datos obtenidos en este procedimiento.

1. Con los datos de la tabla anterior construya una gráfica de Peso vs Elongación del resorte. Determine la constante de elasticidad del resorte.

PARTE 2: Diseñar un sistema subamortiguado que oscile mínimo 3 veces.

1. Debes escoger un valor de masa y debes mantenerlo durante toda la práctica, debes utilizar la misma constante de elasticidad del resorte de la parte 1 (si decides cambiarla, debes volver a calcular el valor de K, ya que se necesitará ese dato para los cálculos en el sistema amortiguado)
2. En el control del Amortiguamiento, desliza la barra azul a una libre opción, por lo menos debe ser diferente de “nada” (recuadro rojo de la figura 1).  
3. Iniciar un movimiento oscilatorio amortiguado.
4. Inicie con la mayor amplitud posible en el sistema, y con las herramientas de medición del simulador (Regla, cronometro, rastros de periodo, referencias, activación modo lento, pause, etc.) Tomar los datos necesarios para calcular los datos de posición y tiempo indicados en la figura 2, y poder completar la tabla 1:

[pic 7]

Figura 2.

Tabla 1.

PARTE 3: ESCRIBIR Y GRAFICAR LA ECUACION DEL MOVIMIENTO SUBAMORTIGUADO

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