M.A.S SISTEMA MASA RESORTE

M.A.S  SISTEMA MASA RESORTE MESA 5

Jueves, 29 de octubre de 2020

Resumen

En el experimento se analiza las características de un sistema oscilatorio masa resorte. La primera fase se hizo con un resorte colgante de un soporte, a este se le adiciona una masa de 20 g hasta llegar a 200 g, luego, se toman los datos de posición con una regla y, mediante la capstone y la interfaz, se obtiene una gráfica lineal en el cual el coeficiente de elasticidad K que es el mismo valor de la pendiente, es decir 6,66 . La segunda fase del laboratorio, se usa el sistema masa resorte y un sensor de movimiento para obtener la gráfica sinusoidal de posición vs tiempo con el fin de calcular el periodo con la frecuencia angular , luego teniendo en cuenta que el resorte no es ideal, se hace una segunda gráficapara así tener datos directamente proporcionales. Adicionalmente se obtuvo un un % de error de K= 2,99 % y una incertidumbre de 0,278 %.[pic 1][pic 2][pic 3]

Resultados y Análisis

El procedimiento se dividió en dos partes, en la primera se determina el coeficiente de elasticidad del resorte y para ello se debe colgar el resorte en el soporte y adicionarle masas de 20 gramos hasta completar 200 gramos de ahí se medirán los estiramientos correspondientes y los datos se ingresarán en una tabla en el capstone. El estiramiento del resorte es directamente proporcional a la fuerza que lo deforma (Ley de Hooke). El coeficiente de elasticidad k es la constante que relaciona la fuerza con la deformación del mismo.

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F1 =  100 g * 9.8 m/ s^2 = 0,980 N                                        F2  = 120 g * 9.8 m/ s^2 = 1,176 N

Posición 1 = X1 = 0,131 m                                                     Posición 2 = 0,161 m

   [pic 5]

En la segunda parte del experimento se usó el sistema masa - resorte oscilando, el resorte estará ubicado en el soporte, en la parte inferior se colocó un sensor de movimiento, el sensor se conectó a la interfaz y así se configuró las gráficas de posición vs tiempo en el capstone, de ahí se adicionan masas a partir de 100 gramos.

Si la masa del resorte no es despreciable, el periodo de oscilaciones puede obtenerse, con una buena aproximación, a partir de consideraciones energéticas en las que se incluye la energía cinética del resorte.

[pic 6]Figura No.1

De acuerdo a esto, se determina el periodo T con la frecuencia angular w.[pic 7]

GRÁFICA No.1

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GRÁFICA No. 2

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En la gráfica No.2 podemos observar que  tiene una tendencia lineal ya que es directamente proporcional.[pic 17]

Tabla No. 1[pic 18]

Se usó la ecuación planteada en la gráfica No.1. Luego se puede apreciar en la gráfica No.2 T vs masa colgante y se evidencia una ligera curvatura, sin embargo tanto para la gráfica No.2 y la tabla No.1, a medida que la masa aumenta, el periodo también.

Al ingresar al software capstone, en la parte derecha de la interfaz encontramos una barra de herramientas, arrastramos la herramienta que necesitamos hacia la pantalla central.[pic 19]

Cambio de la pendiente.

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Conclusiones

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