Oscilaciones De Un Sistema Masa-resorte

OBJETIVOS

 Estudiar la dependencia entre el período de las oscilaciones y la masa suspendida en el sistema masa-resorte.

 Estudiar el movimiento oscilatorio del sistema masa - resorte.

 Calcular el periodo y sus variaciones de acuerdo a la modificación de la masa sobre el resorte.

 Analizar e interpretar el comportamiento del movimiento armónico simple por medio de la experiencia.

 Desarrollar habilidades para hacer mediciones de tiempo, longitudes y en la determinación de valores medios de estas magnitudes.

 Analizar e interpretar en práctica el movimiento oscilatorio identificando las características principales del mismo.

 Reportar datos experimentales.

MARCO TEORICO

MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE

Movimiento rectilíneo con aceleración variable producido por las fuerzas que se originan cuando un cuerpo se separa de su posición de equilibrio.

Un cuerpo oscila cuando se mueve periódicamente respecto a su posición de equilibrio. El movimiento armónico simple es el más importante de los movimientos oscilatorios, pues constituye una buena aproximación a muchas de las oscilaciones que se dan en la naturaleza y es muy sencillo de describir matemáticamente. Se llama armónico porque la ecuación que lo define es función del seno o del coseno.

En el movimiento armónico simple en una dimensión, el desplazamiento del cuerpo, desde su posición de equilibrio, en función del tiempo.

MOVIMIENTO OSCILATORIO

Es un movimiento repetitivo que tiene un sistema, Se caracteriza mediante su período, que es el tiempo necesario para un ciclo completo del movimiento, o su frecuencia, que representa el número de ciclos completos por unidad de tiempo. Las condiciones para que las oscilaciones de un cuerpo sean M.A.S.

El resorte

Es un elemento muy común en máquinas. Tiene una longitud normal en ausencias de fuerzas externas, Cuando se le aplican fuerzas se deforma alargándose o acortándose en una magnitud “x” llamada “deformación”. Cada resorte se caracteriza mediante una constante “k” que es igual a la fuerza por unidad de deformación que hay que aplicarle. La fuerza que ejercerá el resorte es igual y opuesto a la fuerza ext

Masa

Siempre desde que empezamos a estudiar sabemos que la masa es una propiedad esencial de la materia y su medida está dada en kilogramos, podríamos decir que es la agrupación de todas las partículas que conforman un cuerpo.

Peso

Es una fuerza resultante de la acción de que hace la tierra de atraer los cuerpos hacia su centro y es directamente proporcional a la masa de los cuerpos. La cantidad es vectorial y la podemos describir como el producto de la masa del cuerpo por la gravedad del lugar donde se encuentra, W = m*g.

Periodicidad

Podemos señalar está característica como la repetición de eventos del mismo tipo durante unos intervalos de tiempo, casi exactamente iguales.

Frecuencia:

Cuando hablamos de frecuencia, en realidad estamos hablando de la cantidad de eventos de un mismo, tipo que se repiten durante una cantidad de tiempo determinada.

MATERIALES

1. Resortes

2. Masas

3. Cronometro

4. Regla

5. Soportes

MONTAJE

PROCEDIMIENTO

1. Después de tener el soporte montado cogemos el resorte y lo sujetamos a la varilla del soporte, después tomamos la medida del resorte.

2. Tomamos una masa y la sujetamos al resorte que esta sujetado a la varilla del soporte, y después tomamos la medida del soporte con la masa.

3. Después cogemos la masa que está sujeta al resorte y le aplicamos una fuerza para que oscile el resorte, después de aplicar la fuerza tomamos el cronometro y calculamos 10 oscilaciones del resorte.

4. El resultado del cronometro lo apuntamos en cuadro donde se especifique las diez oscilaciones del resorte.

OBSERVACIONES Y MEDICIONES

CASO 1

 El resorte es constante; el resorte inicial: 3 cm y el resorte fina: 6.5 cm

 La amplitud es constante, es de 1 cm.

 La masa varía; la m1 es de 100 gramos, la m2 es de 120 gramos

Luego de ubicar la masa en el resorte, y estando el sistema en reposo, se estira el resorte 1 cm. y se suelta, el sistema empieza a oscilar, de lo cual se toman los tiempos para 10 oscilaciones, organizando los datos de la siguiente manera:

K1

Resorte: 3 cm Resorte: 3 cm

Amplitud: 1 cm Amplitud: 1 cm

Masa: 100 g Masa: 120 g

M1 M2

t1 4.90 seg 4.86 seg

t2 4.88 seg 4.87 seg

t3 4.87 seg 4.98 seg

t4 4.80 seg 4.99 seg

t5 4.92 seg 4.91 seg

t6 4.96 seg 4.87 seg

t7 4.92 seg 4.84

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