Oscilaciones

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DEL CONO SUR DE LIMA (UNTECS)

LABORATORIO DE FÍSICA

INFORME DE PRÁCTICAS

PRACTICA Nº 01

TITULO: OSCILACIONES

ALUMNOS:

Auccasi Arotinco, Alex

Manchego Isla, José

Roña Álvarez, Aracely

Segovia Abanto, Diana

Uscamayta Sotelo, Jean Piere

HORARIO DE PRÁCTICAS

DÍA: sábado

HORA: 8:00 am a 09:40 am

FECHA de REALIZACION de la PRÁCTICA: Lunes, 07 de octubre del 2013

FECHA de ENTREGA del INFORME: Sábado, 12 de octubre del 2013

EXPERIMENTO 01: OSCILACIONES

DE ACUERDO A LOS GRÁFICOS OBTENIDOS EN LOS PASOS 4 AL 9 DEL PROCEDIMIENTO ¿LOS MOVIMIENTOS ESTUDIADOS SON ARMÓNICOS SIMPLES? ¿POR QUÉ?

De acuerdo a los datos obtenidos ,desde el procedimiento del paso 4 al paso 9, efectivamente son movimientos armónicos simples .debido a que existe una fuerza recuperadora elástica que se le atribuye al resorte, y en ausencia de todo rozamiento , además tiene un mismo periodo y la energía se conserva.

CON LOS DATOS OBTENIDOS EN LOS AJUSTES DE FUERZA EN FUNCIÓN DEL TIEMPO, REALIZADOS EN LOS PASOS 5 Y 6 COMPLETE LA SIGUIENTE TABLA,

Tabla 1.

PASO 5

(k=5N/m) PASO 6

(k=5N/m)

Masa (g) 40g 40g

F(t) (N) 392.4 392.4

X(t)=F(t)/k 130.8 130.8

Amplitud (m) 110 125

 (rad/s) 6.98 7.39

Periodo (s) 0.9 0.85

Velocidad V(t) 767.8*cos(6.98t)= 923.75*cos(7.39t)=

Aceleración a(t) -5359.244*sen(6.98t)= -6836,51*sen(7.39t)=

De la tabla 1.

¿Depende el periodo del MAS de la amplitud? ¿Concuerdan sus resultados con la teoría del MAS? justifique.

No es cierto, ya que el periodo depende del inverso de la frecuencia angular y esta de la masa de la partícula y de la constante K de la fuerza recuperadora.

¿Qué indican las fases iniciales de x(t), para cada MAS?

La fase inicial representa la ubicación exacta del móvil en condiciones iniciales del movimiento. Matemáticamente se define de la siguiente manera:

Se presentan a continuación algunos casos representativos:

Si el bloque inicia el movimiento en el extremo en la elongación máxima del resorte el valor de la fase inicial será:

Si se inicia a mitad de la amplitud ,el valor de la fase inicial :

Si se inicia a 0.707 veces la amplitud a la derecha del punto de equilibrio:

De esta obtendremos la fase inicial de la ecuación en un MAS ,para cualquier posición de la trayectoria.

CON LOS DATOS OBTENIDOS EN LOS AJUSTES DE FUERZA EN FUNCIÓN DEL TIEMPO, REALIZADOS EN LOS PASOS 5, 7 Y 8 COMPLETE LA SIGUIENTE TABLA,

Tabla 2.

PASO 5

(k=5N/m) PASO 7

(k=5N/m)

PASO 8

(k=5N/m)

Masa (g)

0,040 Kg

0,040 Kg

0,060 Kg

F(t) (N)

0,42 N

0,42 N

0,60 N

X(t)=F(t)/k

0,14 m

0,14 m

0,20 m

Amplitud (m)

0,25 m

0,31 m

0,50

w (rad/s)

8,660254038 rad/s

8,660254038 rad/s

7,071067812 rad/s

Periodo (s)

0,846 s

0,725519745 s

0,804 s

0,725519745 s

0,982 s

0,888576587 s

Velocidad V(t)

2,147386634

2,664879176

3,509601602

Aceleración a(t)

-10,5

-10,5

-10

De la tabla 2.

¿Depende el periodo de MAS de la masa del sistema? ¿Concuerdan sus resultados con la teoría del MAS? justifique.

El periodo de oscilación es:

Cuando un resorte se estira ligeramente mediante una pequeña sobrecarga, al soltarlo comienza a oscilar alrededor de la posición de equilibrio inicial. Cuando el resorte se va cargando con masas cada vez mayores el periodo de oscilación se incrementa.

Esto se logra demostrar, mediante la experimentación, así tenemos que: en el Paso 5 se utilizó una sobrecarga de 0,04 kg con lo que el periodo de oscilación fue de 0,846 s, mientras que en el Paso 8 se utilizó una sobrecarga de 0,06 kg con lo que se obtuvo un periodo de oscilación de 0,982 s.

Observación: Debemos tener en cuenta que el periodo de MAS no solo depende de la masa, sino también de la rigidez del resorte.

Determinar el error porcentual de los valores experimentales del periodo de oscilación.

PASO 5

(k=5N/m)

PASO 7

(k=5N/m)

PASO 8

(k=5N/m)

Periodo (s)

0.846 s

0.725519745 s

0.804 s

0.725519745 s

0.982 s

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