Informe laboratorio fisica II
Enviado por Andy Gom • 10 de Agosto de 2023 • Informes • 1.172 Palabras (5 Páginas) • 46 Visitas
SEGUNDO LABORATORIO DE FISICA 2: SISTEMA MASA-RESORTE[pic 1]
Resumen: en esta experiencia se trabajó el sistema masa-resorte, el cual consiste en un resorte que está unido a un porta-pesas cuya función era cargar masas de pesas (Una mayor que la otra), suponiendo un ambiente donde no actúan fuerzas disipativas. Gracias a la ayuda del software PASCO Capstone, se realizaron distintas pruebas con diferentes masas haciendo que el sistema esté en movimiento oscilatorio, la cual permitió el estudio de la dinámica de dicho sistema, encontrando así su periodo. Se pudo hallar la constante de elongación del resorte.[pic 2]
𝑥𝑡 = 𝐴𝑠𝑒𝑛(ω + Φ)
XT= posición con respecto al tiempo A= amplitud de la oscilación[pic 3][pic 4]
W= frecuencia angular T= tiempo transcurrido Φ= Angulo[pic 5][pic 6][pic 7]
Parte I[pic 8]
Hay que recordar que los movimientos de una partícula que es este oscilando dependerá de su producida por un resorte y descrita por la[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]
Donde[pic 17][pic 18]
es la constante de elongación y
la amplitud máxima.
[pic 19][pic 20]
[pic 21]
A partir de los datos registrados en la Tabla 1, se procedió a realizar la gráfica de Peso(N) vs estiramiento (m) la cual se muestra a continuación:
[pic 22][pic 23]
[pic 24]
Con la gráfica anterior podemos concluir que esta presenta un comportamiento lineal, lo cual al realizar hacerle un ajuste lineal nos da los siguientes resultados:
[pic 25][pic 26]
Donde podemos asociar la fórmula a lo que necesitamos de la siguiente manera: el valor m que el programa nos muestra,se puede asociar como el coeficiente de elasticidad k del resorte. () que podemos identificar como la pendiente de la gráfica
1. Coeficiente de elasticidad K. 𝐾 𝑒𝑠 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 𝑙𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑎 "𝑚"
2
𝐾 = 3, 47 ± 0, 050 𝑘𝑔/𝑠
2. Incertidumbre absoluta =∆𝐾 = 0, 050
3. Incertidumbre relativa: ∆𝐾 = 0,050 * 100% = 1, 44%
𝐾 3,47
Parte II[pic 27]
[pic 28][pic 29]
[pic 30][pic 31]
- Realice un ajuste sinusoidal para cada uno de los ensayos. Este ajuste le dará el valor de la frecuencia angular del movimiento 𝜔𝜔, a partir de ese valor determine el periodo 𝑇𝑇[pic 32][pic 33]
de las oscilaciones. 𝑇 = 2π [pic 34]
[pic 35][pic 36][pic 37][pic 38][pic 39][pic 40][pic 41][pic 42][pic 43][pic 44][pic 45][pic 46][pic 47][pic 48][pic 49][pic 50][pic 51][pic 52]
Peso de 100 g | Peso de 120g | Peso de 140g | Peso de 160g | Peso de 180g | Peso de 200g | ||||||||||||
[pic 53] | [pic 54] | [pic 55] | [pic 56] | [pic 57] | [pic 58] | ||||||||||||
𝑇 = | 2π | = 1. 26𝑠 | 𝑇 = | 2π | = 1. 35𝑠 | 𝑇 = | 2π | = 1. 43𝑠 | 𝑇 = | 2π | = 1. 51𝑠 | 𝑇 = | 2π | = 1. 57𝑠 | 𝑇 = | 2π | = 1. 65𝑠 |
4.95 | 4.63 | 4.37 | |||||||||||||||
4.16 | 3.99 | 3.80 |
Tabla[pic 59][pic 60][pic 61][pic 62][pic 63][pic 64][pic 65][pic 66]
- Elija para uno de los ensayos los gráficos de posición, velocidad y aceleración en función del tiempo, y realizando el ajuste en cada uno, determine el periodo de las oscilaciones y encuentre los valores máximos de la velocidad y la aceleración. Explique por qué el movimiento del sistema se puede considerar armónico simple.[pic 67][pic 68][pic 69][pic 70][pic 71]
[pic 72][pic 73][pic 74][pic 75]
velocidad Vs posicion | Aceleración VS tiempo |
[pic 76] | [pic 77] |
[pic 78][pic 79]
𝑣 = 𝐴ω= (0.207 m)(4.16 rad/s)
𝑀𝑎𝑥
A=0.207 m
ω=4.16 rad/s
Inicialmente sabemos que el comportamiento de un MAS genera un movimiento periódico, esto quiere decir que se repite cada cierto intervalo tiempo, en este caso lo analizamos con una masa de 160g y lo analizamos desde diferentes relaciones 1) posición Y velocidad y 2) aceleración VS tiempo y aplicamos un ajuste sinusoidal o bien llamado también senoidal llegando a la conclusión de que cuando el cuerpo pasa por el punto de equilibrio la velocidad es la máxima.[pic 80][pic 81]
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