Evidenica Fisica II

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3. Para el primer criterio de evaluación, en donde el propósito es determinar los diferentes parámetros que caracterizan al M.A.S. en un sistema masa-resorte, haz funcionar la simulación “Laboratorio de resortes y masa” (recuerda que se encuentra en la sección de Recursos) y realiza lo siguiente:

a. Haz clic para activar el reloj y también aumenta la fricción a “mucho” para evitar por lo pronto que el sistema oscile intermitentemente, ya que primero debes determinar la constante de fuerza del resorte.

b. Cuelga la masa de 50g en el resorte 1 y con la regla mide la distancia que se estiró el resorte, haz lo mismo con las masas de 100g y de 250g en los resortes 2 y 3.

c. Llena la siguiente tabla para determinar la constante del resorte, mediante la ley de Hooke: K= F/-x

Resorte Masa Estiramiento Constante del resorte

1 50g 4.5 cm 10.88 N/m

2 100g 9.5 cm 10.31 N/m

3 250g 24 cm 10.20 N/m

d. Quita las masas graduadas en gramos y ahora cuelga las masas de colores verde, dorada y roja en los resortes 1, 2 y 3, respectivamente y calcula las masas (en g) de estos objetos, llenando la siguiente tabla:

Resorte Constante del resorte Estiramiento Masa

1 10.88 N/m 6.5 cm 72.16 g

2 1031 N/m 15 cm 157.80 g

3 10.20 N/m 30 cm 312.24 g

e. Quita las masas de colores y ahora mueve el botón de “suavidad del resorte 3” a la condición de “suave” y cuelga la masa de 50g para que midas el estiramiento del resorte y determines la constante del resorte “suave”, luego aumenta la condición del resorte a “duro” y cambia la masa por la de 250g, para que nuevamente determines la constante del resorte “duro” y escribe los resultados en la siguiente tabla:

Resorte Masa Estiramiento Constante del resorte

Normal 50g 4.5 cm 10.88 N/m

Suave 50g 25.5 cm 1.921 N/m

Duro 250g 4.5 cm 54.44 N/m

f. Con la masa de 250g en el resorte 3, en la condición de “duro”, sostén la masa en la línea que corresponde al resorte sin estirar, y suelta la masa para que se produzca un movimiento armónico simple (M.A.S), para una mejor observación y precisión en las mediciones, haz clic en el tiempo “1/16” para tener un movimiento en cámara lenta. Activa también el reloj y toma el tiempo 5 oscilaciones para que calcules el periodo y lo compares con el periodo teórico. Cuelga también las masas de 50g y 100g en los resortes 1 y 2, para producir un M.A.S. similar al del resorte 3 y escribe los resultados en la siguiente tabla:

Resorte Masa Tiempo en 5 oscilaciones Periodo experimental Periodo teórico

1 50g 2.17 s .434 s .434 s

2 100g 3.20 s .64 s .64 s

3 250g 2.25 s .45 s .45 s

g. Con el periodo experimental determina las constantes A, ω, Vmax, amax, y llena la siguiente tabla:

Resorte

masa A ω Vmax amax

1-50g

2-100g

3-250g

h. Determina el valor de la constante de fase Φ considerando que el movimiento inicia cuando se suelta desde arriba y escribe las ecuaciones de posición, velocidad y aceleración para el movimiento de las masas unidas a cada uno de los resortes 1, 2 y 3.

4. Para el segundo criterio de evaluación, en donde el objetivo es determinar el valor de la gravedad, haz funcionar la simulación “Laboratorio de péndulo” (este simulador lo puedes encontrar en la sección de Recursos) y realiza lo siguiente:

a. Haz clic en el botón de “pausa” y también activa tanto “reloj fotoactivado” como “otras herramientas”, donde aparecerá otro cronómetro. Mueve con el “mouse” la masa hasta que la cuerda forme un ángulo positivo de 15° con la vertical, después de esto, haz funcionar la simulación quitando la “pausa” haciendo clic en “seguir”, notarás el movimiento armónico simple en un péndulo simple. Puedes incluso observar en cámara lenta la simulación haciendo clic en los tiempos de “1/4” o el de “1/16”.

b. A continuación, haz clic en reloj fotoactivado para que registres el periodo del péndulo para ese ángulo de 15°, luego activa el cronómetro para que midas el tiempo total de 5 oscilaciones y con ello determinar nuevamente el periodo, en este caso puedes poner la simulación en “cámara lenta” con los tiempos

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