Medir el periodo de oscilación de un sistema masa resorte sobre un plano inclinado

CALIXTO BENAVIDES

MATEO CAMPO

CARLOS FUENTES

JUAN GARRIDO

RAFAEL MARTINEZ

LEIDYS ROMERO

JIMMY WOO

FISICA TERMICA

INGRID STEFANELL DE LEON

UNIVERSIDAD LIBRE

UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL B/QUILLA

FACULTAD DE INGENIERIA

2015

1. INTRODUCCION

En este laboratorio se investigara como varía el periodo de oscilación de un sistema masa resorte sobre un plano inclinado cuando se modifica el Angulo de inclinación. Se determinara el periodo tanto de forma experimental como teórica para luego comparar los dos resultados.

2. OBJETIVO

Medir el periodo de oscilación de un sistema masa resorte sobre un plano inclinado a diferentes ángulos y compararlo con el valor teórico.

3. MATERIALES

Carro

Resorte

Balanza

Colgador de masas

Base

Soporte

Masas diferentes

Cronometró

4. CONOCIMIENTOS PREVIOS

LEY DE HOOKE: Establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo F. La ley se aplica a materiales elásticos hasta un límite denominado límite elástico.

PERIODO: Es el tiempo que se tarda en completar una oscilación completa y se mide en segundos, su función inversa seria la frecuencia, que sería el número de oscilaciones por unidad de tiempo y se mide en hertzios.

SISTEMA MASA RESORTE: está compuesto por una masa puntual, un resorte ideal una colgante y un punto de sujeción del resorte.

El resorte ideal puede ser un resorte de alto coeficiente de elasticidad y que no se deforma en el rango de estiramiento del resorte. La ecuación de fuerzas del sistema masa resorte es: m a = – k x donde x es la posición (altura) de la masa respecto a la línea de equilibrio de fuerzas del sistema, k es la constante de elasticidad del resorte y m la masa del cuerpo que es sometido a esta oscilación. Esta ecuación puede escribirse como: m d2 x/d t2 = – k x cuya solución es x = Am sin (w t + ø), donde: Am es la máxima amplitud de la oscilación, w es la velocidad angular que se calcula como (k /m) 0,5. La constante ø es conocida como ángulo de desfase que se utiliza para ajustar la ecuación para que calce con los datos que el observador indica.

MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE: Es el que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora proporcional a su desplazamiento. Se genera entonces un movimiento periódico, es decir que se repite cada cierto intervalo de tiempo. No todos los movimientos periódicos son armónicos. Para que lo sean, la fuerza restauradora debe ser proporcional al desplazamiento.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Para una masa unida a un resorte el periodo teórico de oscilación esta dado por:

T=2π√(m/k)

Donde T es el tiempo para un movimiento completo, m la masa que esta oscilando y k es la constante del resorte.

De acuerdo a la ley de Hooke la fuerza es extendida por un resorte es proporcional a la distancia que el

...