Oscilaciones en un sistema masa resorte
Enviado por Dorian Espinosa • 19 de Marzo de 2016 • Tareas • 651 Palabras (3 Páginas) • 728 Visitas
Actividad de aprendizaje activo
Oscilaciones en un sistema masa resorte
Dr. Omar Olmos López
Nombres:_____________________Matriculas:____________Calificación:______
Instrucciones: Desarrolla cada paso de la secuencia que a continuación se te presenta. Debes realizar cada etapa cuidadosamente. No olvides anotar tus observaciones y tus mediciones.
Etapa 1 Familiarización con simulador
1.- Accede al simulador de masas y resorte de la siguiente liga:
http://phet.colorado.edu/sims/mass-spring-lab/mass-spring-lab_en.html
[pic 1]
2.- Coloca algunos contrapesos en los resortes y suéltalos, observa el movimiento vertical que tienen.
3.- Cambia la rigidez y la fricción del resorte, observa su comportamiento.
Etapa 2 Modelación de movimiento oscilatorio.
Determinación de constante elástica del resorte 1 y 2.
- Ubica la línea punteada en un punto de los resortes 1 y 2.
- Cuelga masas de 100, 50 y 250 gr en los resortes 1 y 2. Con base a la deformación observada mide la elongación que generaron cada masa sobre los resortes 1 y 2 y registra tus datos en la siguiente tabla:
100 gr | 50 gr | 250 gr | |
x Deformación (cm) | 28 cm | 23 cm | 43 cm |
Fg = mg | .981 N | 0.49 N | 2.45 N |
K=F/x | 3.50 N/m | 2.35 N/m | 5.69 N/m |
Etapa 3 Movimiento oscilatorio Sistema masa resorte
1.- Ubica en el resorte 1 la masa de 100 g procura que al colgar la pesa el resorte se detenga.
2.- Cambia la línea de referencia en un punto del extremo del resorte.
3.- Toma la masa y estira el resorte 20 cm. Utiliza la regla para medir la elongación.
4.- Realiza un diagrama de cuerpo libre de las fuerzas que actúan sobre la masa.
5.- Utiliza la segunda ley de Newton para poder modelar la aceleración que genera el objeto en su movimiento vertical.
6.- Utiliza wólfram alpha para resolver la ecuación diferencial que genera la solución de esta ecuación de movimiento.
[pic 2]
7.- Anota la ecuación que resuelve el movimiento oscilatorio del sistema masa resorte:
8.-Determina el valor de las constantes C1 y C2 usando las condiciones iniciales del movimiento y los valores de K y m utilizados:
- Y=-0.2 m en t=0
- Vy=0 en t =0
Desarrollo:
9.-Determina la frecuencia angular, ω, de la masa de 100 g utilizando la fórmula [pic 3]
10.- Determina el periodo de oscilación del sistema de masa resorte usando la fórmula:
[pic 4]
11.- Utilizando el reloj del simulador, mide el tiempo que requiere para realizar una oscilación completa. Para poder tener mayor precisión en los datos cambia la velocidad de la simulación a 1/16. Periodo medido T=_________s
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