Informe Movimiento Armónico Simple.

INTRODUCCIÓN

En la siguiente práctica de laboratorio se pretende hallar mediante un experimento la constante de elasticidad de dos resortes, utilizando Ley de Hooke, la cual establece que:

F=-k*x

Donde:

"k" es la constante del resorte.

"x"es el alargamiento causado por un fuerza externa.

Se pretende colgar un peso de 0.5 kg, para poder analizar y observar cuál de los dos resortes al ser sometidos a esta fuerza tienen mayor constate de elasticidad. Para que de este modo, poder llegar a determinar el punto de equilibro de cada resorte y poder hallar la deformación causada por el peso. Se pudo observar que en cada uno de los resortes que experimentamos tuvieron un valor de "k" aproximado al verdadero.

OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL:

Realizar una práctica que involucre al “Movimiento Armónico Simple”, y mediante el empleo de ecuaciones del mismo, determinar de manera experimental la constante “k” de un resorte sometido a un peso.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Determinar la constante “k” del resorte.

Calcular experimentalmente la constante “k” del resorte, empleando el Movimiento Armónico Simple y la Ley de Hooke.

Determinar la relación entre el período y la masa en el movimiento armónico simple para un sistema masa-resorte.

Observar gráficamente los datos conseguidos con la práctica realizada.

MATERIALES:

Un resorte.

Una pesa de 0.5 Kg.

Regleta.

Soporte.

Nuez.

Varilla.

Cronómetro.

MARCO TEÓRICO:

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE (M.A.S.):

Una partícula describe un Movimiento Armónico Simple (M.A.S.) cuando se mueve a lo largo del eje x, estando su posición x dada en función del tiempo t por la ecuación:

x=A•sen(ωt+φ)

Donde:

A es la amplitud.

ω la frecuencia angular.

ωt+φ la fase.

φ la fase inicial.

CARACTERÍSTICAS DEL MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE:

VIBRATORIO: El cuerpo oscila en torno a una posición de equilibrio siempre en el mismo plano.

PERIÓDICO: El movimiento se repite cada cierto tiempo denominado periodo (T). Es decir, el cuerpo vuelve a tener las mismas magnitudes cinemáticas y dinámicas cada (T) segundos.

Se describe mediante una función sinusoidal (seno o coseno indistintamente) :

x=A⋅cos(ω⋅t+φ_0)

x=A⋅sin(ω⋅t+φ_0)

MAGNITUDES DEL MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE:

ELONGACIÓN (x): Representa la posición de la partícula que oscila en función del tiempo y es la separación del cuerpo de la posición de equilibrio. Su unidad de medidas en el Sistema Internacional es el metro (m).

AMPLITUD (A): Elongación máxima. Su unidad de medidas en el Sistema Internacional es el metro (m).

FRECUENCIA (f): El número de oscilaciones o vibraciones que se producen en un segundo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Hertzio (Hz). 1 Hz = 1 oscilación/segundo = 1 s^(-1).

PERIODO (T): El tiempo que tarda en cumplirse una oscilación completa. Es la inversa de la frecuencia T =( 1)/f . Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el segundo (s).

FASE (φ): La fase del movimiento en cualquier instante. Corresponde con el valor φ=ω⋅t+φ_0. Se trata del ángulo que representa el estado de vibración del cuerpo en un instante determinado. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el radián (rad). Cuando se produce una oscilación completa, la fase aumenta en 2•π radianes y el cuerpo vuelve a su posición (elongación) x inicial. Esto es debido a que

cos(φ)=cos(φ+2⋅π)

FASE INICIAL

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