Proyecto constante de elasticidad masa-resorte

GUÍA DE LABORATORIO

PRACTICA

1. IDENTIFICACIÓN    

ASIGNATURA: LABORATORIO DE FÍSICA I    

TEMA: CAIDA LIBRE    

DOCENTE: CARLOS PERUCHO

2. INTRODUCCIÓN

Los resortes o muelles realizan movimientos periódicos al ejercer una fuerza externa sobre él, se define que el movimiento periódico de un resorte son las oscilaciones que él realiza, aproximando su trayectoria a un movimiento armónico simple o rectilíneo. En esta práctica se estudiará la ley de Hooke con la determinación de la constante elástica de un resorte.

3. OBJETIVOS

- Determinar la K estáticamente por el método estático y dinámico

- Estudiar la ley de Hooke como el período de vibración que depende de la masa vibrante.  

- Analizar que la k de un resorte no depende de su longitud.  

4. MARCO TEÓRICO

La ley de Hooke dice que si se aplica una fuerza adicional y se separa la masa de su posición de equilibrio se produce un nuevo alargamiento, después de este se suelta la masa apareciendo una fuerza recuperadora elástica que hace que la masa empiece a oscilar con movimiento armónico simple, siendo el periodo T de las oscilaciones función de la masa colgada m y de la constante elástica del resorte k y su valor se puede calcular mediante la ecuación que relaciona el periodo T con m, k y que no depende de la amplitud (A) de las oscilaciones.

Periodo del resorte:                                                                        (1)[pic 1]

Periodo:                                                                                 (2)[pic 2]

Siempre que no se supere el límite de elasticidad del resorte y los alargamientos producidos en el resorte son proporcionales a las fuerzas aplicadas (ley de Hooke).  

Existen dos métodos analíticos capaces de determinar aproximadamente la constante de elasticidad de un resorte a través de:

Método dinámico o estático:

El método estático y más sencillo consiste en suspender sobre el resorte diferentes masas, midiendo los alargamientos que produce la fuerza de gravedad sobre la masa respecto a la longitud del resorte relajado (amplitud), usando el principio de la ley de Hooke fuerza es proporcional a la distancia.

El método dinámico consiste en las oscilaciones que realiza el resorte en un intervalo de tiempo suspendiendo diferentes masas sobre este, a partir de la ecuación anteriormente mencionada.

5. CONSULTA

-  Estudiar la ley de Hooke para un resorte helicoidal.

 - Analizar el movimiento armónico simple para un resorte de masa (m) y longitud (l).

-  Consultar el método de los mínimos cuadrados para Excel.

6. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

1. Mida la masa del resorte (m) y tome la medida de longitud (l) del resorte en equilibrio.

2. Coloque el resorte en la barrilla superior, instalándolo en posición vertical. Ver figura 1

3. Determine la masa de las pesas que se colgaran en el resorte.

[pic 3]4.  monte los instrumentos como observa en la Figura 1.

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