Practica 1: movimiento armónico simple
Enviado por cr7jon95 • 8 de Octubre de 2015 • Ensayos • 1.770 Palabras (8 Páginas) • 222 Visitas
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONIA
Ondas Mecánicas
Practica 1: movimiento armónico simple |
Alonso Moreno Guillermo
De Gante Rodríguez Arturo
José Juárez Israel
Ortega Villa Felipe
Vega González Jonathan Alejandro
3CV2
MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE
(M.A.S)
La vibración, es uno de los movimientos más comunes, es un movimiento repetitivo hacia atrás y hacia adelante sobre una misma trayectoria. Las vibraciones se presentan en la cercanía de un punto de equilibrio estable.
Un punto de equilibrio estable es estable si la fuerza neta de un objeto cuando éste se desplaza una pequeña distancia a partir del equilibrio apunta de nuevo hacia el punto de equilibrio. Dicha fuerza se conoce como fuerza de restauración, ya que tiende a restaurar el equilibrio.
Un tipo de movimiento vibratorio, llamado Movimiento Armónico Simple (MAS), se presenta siempre que la fuerza de restauración es proporcional al desplazamiento a partir del equilibrio.
CINEMÁTICA DE UN M.A.S.
La posición del móvil que describe un M.A.S. en función del tiempo viene dada por la ecuación
x = A sen (w t + j) [pic 3]
Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la velocidad del móvil
v = A w cos (w t + j)
Derivando de nuevo respecto del tiempo, obtenemos la aceleración del móvil
a = - A w2 sen (w t + j ) = - w2x
DINÁMICA DE UN M.A.S.
La fuerza necesaria para que un móvil de masa m describa un M.A.S. Esta fuerza es proporcional al desplazamiento x y de sentido contrario a éste.
F = m a = - m w2 x
En la ecuación anterior vemos que la fuerza que origina un movimiento armónico simple es una fuerza del tipo:
F = -K x
Una fuerza como la que hace un muelle, directamente proporcional a la elongación pero de signo contrario. Teniendo en cuenta que w = 2p / T podemos deducir el periodo del movimiento armónico simple:
K = m w2 [pic 4]
Materiales de la estructura.
2 tablas de madera de 18.5 cm x 5 cm 8 pijas de madera
2 tablas de madera de 15cm x 5cm 1 armella de 1 ½ pulgadas
1 tabla de madera de 20cm x 5cm
1 resorte
[pic 5]
¿Por qué utilizamos estos materiales?
Utilizamos la madera ya que es un material resistente, estable y no es muy difícil de adquirir, los clavos debido a que nos ayuda a fijar las tablas de madera al igual que para lo mismo nos sirven las pijas de madera, el resorte que seleccionas fue porque su constante de resistividad es muy poca y gracias a esto no opone mucha resistencia a una fuerza aplicada sobre él.
Procedimiento armado de la estructura
Utilizamos 2 tablas de madera de 15 cm x 5cm que sirven de base para darle equilibrio a la estructura, colocamos 2 tablas de 18.5 cm x 5cm que se coloca en paralelo y se fijan con dos pijas por lado.
[pic 6]
En la tabla de 20cm x 5cm en medio de la misma se coloca la armella para poder sujetar el resorte después se coloca sobre las tabla de 18.5cm x 5cm se fijan con 2 pijas por extremo.
[pic 7][pic 8]
Materiales para la práctica.
Estructura de madera 1 resorte de 4cm.
1 bolsa de gr. 1 bolsa de gr.
1 bolsa de gr.
Procedimiento de la práctica.
Colocamos debajo del resorte una bolsa de pendiendo el peso que deseemos, medimos cuanto se desplazó y procedemos a realizar los cálculos para saber su energía total, energía potencial, energía total Kmax
[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]
[pic 13][pic 14]
[pic 15]
Cálculos para la masa de 100 gr.
- Energía Total ET=1.53x10-3 J
CONSTANTE DE RESTITUCIÓN
De nuestro experimento físico obtuvimos:
Y=.8cm=.008m
A=.5cm=.005m
[pic 16]
)/0.008 m =122.5N/m.[pic 17]
ENERGÍA TOTAL
[pic 18]
=1.53x10-3 J.[pic 19]
- y=……?¿ [pic 20]
ENERGÍA POTENCIAL
[pic 21]
-3 [pic 22][pic 23]
- ´=…….?¿ [pic 24]
[pic 25]
122.5N/m.(0.005m)2+(0.1kg)(9.8)(0.005m)[pic 26][pic 27]
-3J[pic 28]
- K max….?¿
[pic 29]
-3J[pic 30]
Calculos para la masa de 150 gr.
- Energía Total ET=??
CONSTANTE DE RESTITUCIÓN
De nuestro experimento físico obtuvimos:
...