Práctica No.1 “Oscilador Armónico”
Enviado por emisati43 • 20 de Noviembre de 2023 • Prácticas o problemas • 1.550 Palabras (7 Páginas) • 46 Visitas
[pic 1][pic 2]
“INSTITUTO POLITECINICO NACIONAL”
“ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRONICA UNIDAD ZACATENCO”.
“INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA”.
INTEGRANTES DE EQUIPO:
-Hernández Corona Diego Gael
-Samuel Becerra Ramírez
-Silva Pineda Leo Alexander.
-Mondragón López Juana Carolina.
-Gómez Flores Emir Santiago.
-Reyes Flores Aldo Tonatiuh.
GRUPO:
3CM19
UNIDAD DE APRENDIZAJE:
Laboratorio de Ondas Mecánicas.
PROFESOR(A):
Jiménez Hernández Mario.
PRACTICA:
PRACTICA NO.1
“Oscilador Armónico”.
FECHA DE ENTREGA:
29 DE SEPTIEMBRE DE 2023.
OBJETIVOS.
Explicar y visualizar a la vez, la relación que existe entre la fuerza aplicada a un resorte y la deformación que sufre. Ajustará una curva a los puntos experimentales obtenidos, de lo cual se tendrá que explicar por el método de mínimos cuadrados.
INTRODUCCION.
En el vasto mundo de la física y la mecánica, los movimientos periódicos ocupan un lugar de especial relevancia. Estos movimientos se caracterizan por su capacidad de repetirse a lo largo del tiempo, creando patrones regulares y predecibles en el estado de movimiento de un cuerpo. Para comprender y describir estas oscilaciones y vibraciones, la matemática recurre frecuentemente a las funciones seno y coseno, conocidas como funciones armónicas. Por esta razón, estos movimientos también se denominan "movimientos armónicos". Uno de los ejemplos más emblemáticos de este fenómeno es el movimiento oscilatorio, en el cual un objeto retorna a su posición inicial siguiendo la misma trayectoria, pero en sentido opuesto, completando ciclos que se repiten continuamente.
En este contexto, exploraremos la fascinante naturaleza de los movimientos periódicos, destacando su aplicación en la física y la ingeniería. Algunos de los ejemplos concretos que se pueden admirar son, el movimiento de un resorte sujeto a un cuerpo, el péndulo simple y la trayectoria de un balín en un rizo en forma de U. Además, analizaremos el concepto crucial del punto de equilibrio estable, alrededor del cual los cuerpos descritos, estos movimientos oscilatorios, gracias a la acción de fuerzas restauradoras que los guían de regreso a su posición de partida. Cuando los límites estén en ambos sentidos o en ambas direcciones desde el punto de equilibrio son equidistantes, estamos frente a lo que se conoce como "movimiento armónico simple" (MAS). ¡Acompáñanos en este desarrollo para comprender a fondo estas intrigantes dinámicas!
MATERIAL NECESARIOS.
- Balanza de Jolly.
- Un resorte helicoidal.
- Un marco de pesas de 50g a 200g.
- Un dinamómetro de un N.
DESARROLLO EXPERIMETAL.
Experimento 1.-Se determino la constante de restitución del resorte(k).
PROCEDIMIENTO.
Se coloco la balanza de Jolly como se muestra en la figura del manual de la práctica, (Figura 1).[pic 3]
a) Como primer paso se colocó el resorte en la balanza de Jolly y se tomó un punto de referencia (con ayuda del espejo de la balanza y la escala graduada) respecto a la parte inferior del resorte .[pic 4]
b) Ahora bien como consiguiente se coloco una pesa de 50 g (0.050 kg) en la argolla libre del resorte y se midió la deformación () que sufre el resorte, esto será: la distancia que existe entre el punto de referencia inicial y la nueva posición de dicho punto es decir: (Figura 2)[pic 5][pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
c) Convertimos nuestro resultado observado a metros(m) y lo pasamos a registrar en la tabla 1.
d) Repetimos el procedimiento para los valores de indicados en la tabla 1.[pic 9]
e) Pasamos a calcular la fuerza aplicada el resorte (g=9.78).[pic 10][pic 11]
f) Calculamos: y ,anotamos nuestros resultados en la tabla 1.[pic 12][pic 13]
(Kg)[pic 14] | (m)[pic 15] | (N)[pic 16] | Método de mínimos cuadrados | |
(Nm)[pic 17] | (m)[pic 18] | |||
0.050 | [pic 19] | [pic 20] | [pic 21] | 0.066564 |
0.100 | [pic 22] | [pic 23] | [pic 24] | [pic 25] |
0.150 | [pic 26] | [pic 27] | [pic 28] | [pic 29] |
0.200 | [pic 30] | [pic 31] | [pic 32] | [pic 33] |
0.250 | [pic 34] | [pic 35] | [pic 36] | [pic 37] |
0.300 | [pic 38] | [pic 39] | [pic 40] | [pic 41] |
0.350 | [pic 42] | [pic 43] | [pic 44] | [pic 45] |
0.400 | [pic 46] | [pic 47] | [pic 48] | [pic 49] |
=[pic 50][pic 51] | =[pic 52][pic 53] |
Tabla 1.
cm = m
[pic 54]
[pic 55]
[pic 56]
[pic 57]
[pic 58]
[pic 59]
[pic 60]
[pic 61]
FI = mg (g = 9.78 m/s2)
[pic 62]
[pic 63]
[pic 64]
[pic 65]
[pic 66]
[pic 67]
[pic 68]
[pic 69]
FIXI (Nm)
[pic 70]
[pic 71]
[pic 72]
[pic 73]
[pic 74]
[pic 75]
[pic 76]
[pic 77]
[pic 78]
XI2 (m)
[pic 79]
[pic 80]
[pic 81]
[pic 82]
[pic 83]
[pic 84]
[pic 85]
[pic 86]
[pic 87]
Discusión.
-En base a los resultados obtenidos hasta ahora, ¿Puede Ud. Determinar qué tipo de relación existe entre las deformaciones y las fuerzas aplicadas?
- ¿Puede precisar si se cumplió experimentalmente la ley de Hooke?
...