Práctica 3: Oscilador armónico subamortiguado

[pic 1][pic 2]

Universidad Nacional Autónoma

de México

Facultad de Química

Laboratorio de Fundamentos de espectroscopia (1309)

Semestre: 2019-1

Número y nombre de la práctica:  Movimiento armónico subamortiguado

Alumno: González Redonda Ana Luisa

Profesor: Elizabeth Hernández Marín

Grupo: 3

Fecha: Sept/29/2018

Abstract

En la práctica se realizaron tres experimentos para encontrar el valor de gamma en la ecuación de movimiento de un oscilador armónico subamortiguado:

[pic 3]

Se realizaron tres experimentos con un sistema que consistía en una masa de 50 g atada a un resorte y sumergida en un fluido. Los tres fluidos fueron suavizante para ropa, aceite de cocina y agua.

Los resultados obtenidos de gamma fueron:

• γ agua= 0.54        0
• γ suavizante= 1.180
• γ aceite= 1.192

Se puede notar que los valores de gamma van aumentando proporcionalmente a la viscosidad relacionada con el fluido utilizado, por lo que se deduce que, a mayor gamma, menor número de oscilaciones y mayor rapidez del decaimiento de la amplitud del sistema.

También se calculó el periodo, tomando en consideración el tiempo que pasó de un máximo en la gráfica al otro.

En el agua, el periodo fue de 0.38±0.02, en el aceite fue de 0.39±0.03 y en el suavizante fue de 0.40±0.02, las diferencias entre los periodos son insignificantes, por lo que se concluye que el periodo no depende de la viscosidad del fluido en el que está sumergido el sistema.

Material y método

Se montó un sistema que consistía en una masa atada a un resorte y sumergida en un fluido. Aparte, se colocó en un soporte universal una cámara para grabar el movimiento de la masa sobre el fluido. Se comenzó el movimiento aplicando una fuerza al resorte y la masa comenzó a oscilar. En cuanto las oscilaciones paraban, el video se detuvo. Este procedimiento se repitió tres veces con aceite, agua y suavizante para ropa, respectivamente. El análisis de resultados se realizó con la aplicación Tracker y, el cálculo de gamma se realizó con ayuda de la ecuación de la gráfica obtenida mediante Excel.

Como no se realizó ninguna medición directa, no hubo ninguna incertidumbre asociada a los valores obtenidos de gamma.

Resultados

Tabla 1: Valores de la amplitud máxima de oscilación y del tiempo entre cada una para el agua[pic 4][pic 5]

Periodo promedio: 0.38±0.02 s

Valor de γ: 0.27*2 = 0.54

A: 0.01 m

ω: 16.40 rad/s

Tabla 2: Valores de la amplitud máxima de oscilación y del tiempo entre cada una para el suavizante[pic 6]

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