Masa-resorte
Enviado por markpan0102 • 10 de Mayo de 2017 • Informes • 2.061 Palabras (9 Páginas) • 255 Visitas
MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE
SISTEMA MASA-RESORTE
Mark Anthony Mosquera Álvarez
Markanthony9517@hotmail.com
Stefany Vanesa Hernández Velaida
Tefi_velaides@hotmail.com
Daniela Alejandra Costa Vélez
dcosta@misena.edu.com
Andrea Carolina de los ríos Pedraza
Andre_delosrios@hotmail.com
Yacqui Alexandra Ospina Algarín
Ospinayacqui97@gmail.com
Resumen
En esta experiencia llevada a cabo en el laboratorio, siguiendo las indicaciones del profesor procedimos al montaje del sistema masa-resorte:
Se colocó el primer resorte en el soporte universal y antes de iniciar las oscilaciones con diferentes masas (100, 200, 300, 400, 500, y 600 gr) se medía la longitud del resorte y posteriormente con ayuda del cronometro se tomaba el tiempo transcurrido durante las oscilaciones.
Se repitió el mismo procedimiento pero esta vez con un resorte diferente (mayor resistencia al movimiento) e igualmente distintas masas (500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 gr) tomando también el tiempo transcurrido durante las oscilaciones.
Palabras claves: resorte, masa-resorte, longitud, oscilaciones.
Introducción.
En la constante interacción, los cuerpos sufren fenómenos que se nos han hecho tan normales que muy poco los identificamos. Como por ejemplo la concepción de elasticidad, la relación conocida como ley de Hooke, entre otras, la cual es conocida como la propiedad de un cuerpo de cambiar de forma cuando sobre él se ejerce una fuerza deformadora y de recuperar su forma original, cuando la fuerza deformadora deja de actuar.
Es válido aclarar que en la historia el hombre ha encontrado que no todos los cuerpos poseen esta propiedad como la arcilla, la plastilina y el plomo por considerarse fácil de deformarse de manera permanente, Hooke contemporáneo de ISAAC NEWTON observa la relación de la magnitud del alargamiento o de la comprensión, x es directamente proporcional a la fuerza aplicada F, la cual es validad en tanto la fuerza, no extienda o comprima el material más allá de su límite elástico.
Fundamentación teórica.
El presente trabajo analiza la aplicabilidad del Movimiento armónico simple, para que de esta manera haya un conocimiento más claro. Un ejemplo de este es el sistema masa resorte que consiste en una masa “m” unida a un resorte la cual se halla fijado a una superficie estable, se supone movimiento sin razonamiento sobre el eje horizontal para que se den las condiciones para un M.A.S.
Como se mencionó anteriormente un elemento principal del sistema masa-resorte es por supuesto “el resorte” el cual es un elemento que su longitud permanece constante en ausencia de fuerzas externas, cuando estas se aplican al resorte este sufre una variación en su tamaño la cual se le conoce como “deformación” lo cual indica un movimiento ya sea positivo o negativo en una magnitud “x”. Cada resorte se caracteriza por tener una constante “K” que nos indica la fuerza por unidad de deformación que se le puede aplicar. Esta varía según el tipo de resorte.
FORMULAS:
La fuerza que ejerce el resorte es igual y opuesto a la fuerza externa aplicada (si el resorte deformado está en reposo) y se llama fuerza recuperadora elástica.
Dicha fuerza recuperadora elástica es igual a:
[pic 4]
Donde “k” es la constante del resorte y “x” es la distancia que recorre.
La fórmula para calcular el periodo del sistema masa-resorte es:
[pic 5]
La cual se usó para despejar “k” y así hallar la constante del resorte usado y la formula resultante fue:
[pic 6]
Métodos experimentales.
Para realizar cualquier experimento se necesita de un debido proceso que llevará al objetivo deseado. Primeramente se aclararon conceptos primordiales correspondientes al movimiento armónico simple, entre estos están:
- k: constante.
- l: longitud de la cuerda
Luego de esto se procedió con el ejercicio lo cual se realizó de la siguiente manera:
Para el primer resorte.
1. Se procedió a armar el montaje según las indicaciones dadas en la guía.
2. Seguidamente se colocó el resorte con el que procedimos a trabajar.
3. Se tomaron diferentes masas de 100 en 100gr hasta sumar 600 gr para ponerlos a pender en el resorte
4. Luego, se colocaron las masas y se midió para saber la elongación del sistema con las masas.
5. Se puso a oscilar cada masa en el resorte, contando diez oscilaciones. A la vez se registró el tiempo para esas diez oscilaciones.
6. de esas oscilaciones se tomó más de un dato con el fin de promediar y evitar al máximo errores.
Para el segundo resorte:
1. Se procedió a armar el montaje según las indicaciones dadas en la guía.
2. Seguidamente se colocó el resorte con el que procedimos a trabajar.
3. Se tomaron diferentes masas de 500 en 500gr hasta sumar 3000 gr para ponerlos a pender en el resorte
4. Luego, se colocaron las masas y se midió para saber la elongación del sistema con las masas.
5. Se puso a oscilar cada masa en el resorte, contando diez oscilaciones. A la vez se registró el tiempo para esas diez oscilaciones.
6. de esas oscilaciones se tomó más de un dato con el fin de promediar y evitar al máximo errores.
[pic 7]
[1] Resorte con un cuerpo
Cálculos.
N° de pruebas | L inicial del resorte. (Sin masa) Cm | L final del resorte.(con masa) Cm | Masa Gr | Tiempo (10 osc) seg |
1 | 18,5 ± 0,1 | 35,5 ± 0,1 | 100 | 9,325 |
2 | 18,5 ± 0,1 | 56 ± 0,1 | 200 | 12,43 |
3 | 18,5 ± 0,1 | 71,5 ± 0,1 | 300 | 15,15 |
4 | 18,5 ± 0,1 | 91 ± 0,1 | 400 | 17,265 |
5 | 18,5 ± 0,1 | 110,5 ± 0,1 | 500 | 19,05 |
6 | 18,5 ± 0,1 | 128,5 ± 0,1 | 600 | 20,82 |
...