INFORME DE Oscilaciones y Ondas

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INFORME DE Oscilaciones y Ondas

 Milton Sarmiento, Oscar Moreno, Diego Tuiran, Samir Lara.

Corporación Universitaria del Caribe, CECAR

Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Arquitectura

Programa de ingeniería Industrial

1. Objetivos

El presente informe tiene como fin comprobar experimentalmente la ley de Hooke, teniendo en cuenta los siguientes ítems:

1) Comprobar experimentalmente la ley de Hooke. 2) Diferenciar las fuerzas aplicadas (pesos de las masas más platillo).

3) Calcular el alargamiento del resorte. 4) Deducir el tipo de relación que existe entre la Fuerza (F) y el Alargamiento del resorte (ΔX).

5) Calcular la constante que relaciona las dos variables

(F con ΔX)

2. Materiales

Se utilizó un simulador de la ley de Hooke en una página llamada, el link de dicha página fue suministrado por la guía de laboratorio, el simulador consiste en un resorte, la cual, se le monta un plato con un peso de 20g, seguido a eso se le montaba pesos de 5g, 10g y 15g.

3. Procedimiento

Primeramente, se colocó el plato de 20g en el resorte, se anotaron los resultados obtenidos principalmente del muelle 3, seguido a eso, se fue colocando por separado masas de 5g, 10g y 15g y 20g en el platón. Luego, a partir de haber sacado varias mediciones de elongación máxima para cada una de las masas distintas, se sacó un promedio de elongación respectiva para cada masa y se anotaron los resultados en la siguiente tabla.

Tabla 1: Resultados arrojados por el simulador.

En la tabla anterior, se evidencia los resultados arrojados por el simulador, teniendo en cuenta la masa del plato en el resorte, mostrando su fuerza y su alargamiento. Así mismo, sumándole las otras masas.

Como segundo, se pasó la masa de gramos(g) a kilogramos (Kg) y el alargamiento de centímetros(cm) a metros(m), como se mostrará en la siguiente tabla

Tabla 2: Conversión de la masa y el alargamiento

En la tabla anterior, se evidencia los resultados de las conversiones mencionadas anteriormente.

4. Resultados y discusiones

 A partir del procedimiento realizado se procede a revisar los resultados y discutir el desarrollo de los procesos.

Teniendo en cuenta los datos de la tabla 2.

1. realiza una gráfica fuerza (F) versus alargamiento (ΔX)

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Gráfica 1: F versus ΔX

1. Describe la relación existente entre las dos variables.

El tipo de relación que poseen estas es, directamente proporcional, ya que, al aumentar la fuerza, el alargamiento aumentara y viceversa

1. Relaciona la gráfica con una función matemática conocida.

se relaciona con la función lineal f ( x )=mx+b, ya que en la gráfica F respecto a ΔX es una línea recta.

1. encuentra la pendiente de la gráfica obtenida

y 2− y1

        M=        [1]

X 2− X 1

M=[pic 3]

M=0,039m/N

1. ¿Qué unidades posee está pendiente? Justifica.

Las unidades que posee la pendiente es m/N. Pues esta relaciona la elongación del resorte conforme se aplica mayor fuerza (aumenta la masa aplicada).

1. ¿con que relacionas la pendiente obtenida?

La pendiente de la recta en este caso representa la relación existente entre la fuerza con respecto al diferencial de x (∆X) e implica que conforme se aplica más fuerza al sistema, más se elonga con respecto a su posición de equilibrio.

1. con base en lo anterior, construye una ecuación que relacione las variables graficadas (F con ΔX):

Con forme a la gráfica 1. Se procede a calcular la ecuación de la recta que pasa por dos puntos. Se tiene que:

y− y0

[pic 4]=M[2], M = 0,0039 m/N

x− x0

y−y0=m(x−x0)[3], ecuación punto pendiente

En este caso, se utiliza el punto:

 ( y0, x0)=(0.24,0.01)[4]

De donde podemos despejar.

y=m(x− x0)+y0 y=0.0039x+0.24039[5][pic 5]

Ecuación de la recta que corresponde a la gráfica de F vs ΔX

H. con base en lo anterior calcula los valores de las masas desconocidas y escríbelos en la tabla 1 Para calcular las dos masas desconocidas se ha tenido en cuenta dos cosas. Primero el periodo de oscilación del sistema sin la masa, y segundo el periodo con la masa. Para ello se ha hecho lo siguiente:

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