Pompa De Jabon

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2. Marco teórico

En todos los trabajos experimentales es indispensable tener claro una serie de conceptosteóricos básicos que son útiles al experimentador para la realización de los mismos, loscuales sirven de apoyo para determinar y analizar los resultados obtenidos paraconfirmar los supuestos teóricos y lograr el propósito de la experimentación. En estetrabajo tomamos como referentes algunos conceptos y definiciones para la comprensiónde la situación planteada, entre ellos:

oscilación, frecuencia, amplitud, constanteelástica, fuerza de restitución ley de Hooke.

Oscilación:

“Oscilación, en física, química e ingeniería, movi-miento repetido deun lado a otro en torno a una posición central, o posición de equilibrio.”

Frecuencia:

“La frecuencia f, es el numero de oscilaciones por segundo.”

Amplitud:

“La amplitud del movimiento, denotada con

A, es la magnitudmáxima del desplazamiento respecto al equilibrio; es decir, el valor máximo de|x| y siempre es positiva.”

Fuerza de restitución:

“Siempre que el cuerpo se desplaza respecto a suposición de equilibrio, la fuerza de resorte, tiende a regresarlo a esa posición.Llamamos a una fuerza con esta característica fuerza de restitución.”

Constante Elástica:

“Una constante elástica es cada uno de los paráme-trosfísicamente medibles que caracterizan el comportamiento elástico de un sólidodeformable elástico-lineal.”

Ley de Hooke:

“La constante k del muelle caracteriza su rigidez. El signomenos indica que se trata de una fuerza restauradora; es decir se opone a ladirección del desplazamiento. Esto se conoce como la ley de Hooke dada por laexpresión:

F = -kx”

.

3. Montaje, procedimiento y toma de Datos

Análisis de la constante k:

1) Para el análisis del sistema masa-resorte, primero sehace necesario calcular las constantes de elasticidad de cada uno de los resortesempleados. Para lo anterior se utilizan las siguientes tres graficas, todas obtenidasmediante la relación Fuerza vs Posición en la simulación de algunas oscilacionespara los diferentes resortes

Se utiliza la ley de Hooke, tenemos que F = -kx, para determinar k que es la constantede elasticidad que estamos buscando.Analizando cada una de las graficas Fuerza vs Tiempo de cada resorte, y realizando unanálisis lineal a cada una de ellas, se infiere que la pendiente de estas graficascorresponderá al valor de las constante k de cada resorte. Con base en lo anterior sedeterminan los siguientes valores para k:a)

Resorte 1: 3.88 N/mb)

Resorte 2: 7.58 N/mc)

Resorte 3; 12.9 N/m

2. Análisis del sistema incrementando la amplitud, manteniendo constantes lamasa y la constante k.

Grafica obtenida para tres variaciones la amplitud

En el primer ensayo de laboratorio, simulamos tres situaciones diferentes en las cualesse

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