Reporte De Movimiento Armónico Simple Fisica 2

Universidad de Costa Rica

Laboratorio de Física General II

FS-0311

Movimiento Armónico simple

Esteban Salazar Valverde B26135

Grupo 17

Profesor: Carlos López

II semestre 2013

Resultados

Tabla 1: Efecto en el periodo al modificar las propiedades de un péndulo simple.

Experimento N° Valor de la variable modificada Periodo de Oscilación

T (s)

Periodo promedio

Tpromedio (s)

Variación de la amplitud

m= 0,06642 kg

L=0.50 m T1 T2 T3

1 Ángulo 15° 1,4322 1,435 1,4322 1,4331

2 Ángulo 10° 1,4626 1,4584 1,4582 1,4597

3 Ángulo 5° 1,457 1,457 1,4561 1,4567

4 Ángulo 12° 1,4684 1,4596 1,4643 1,4641

5 Ángulo 8° 1,4624 1,4662 1,4668 1,4651

Variación de la longitud

m= 0,06642 kg

Ángulo 15° 1 L= 0,50 m 1,4654 1,469 1,4672 1,4672

2 L = 0,40 m 1,3343 1,3327 1,337 1,3347

3 L = 0,60 m 1,5842 1,5879 1,5875 1,5865

4 L = 0,25 m 1,0968 1,0982 1,0984 1,0978

5 L = 0,30 m 1,1717 1,174 1,1721 1,1726

Variación de la masa

L= 0,40 m

Ángulo 15° 1 m= 0,02437 kg 1,4633 1,466 1,4622 1,4638

2 m= 0,04444 kg 1,481 1,4841 1,4839 1,4830

3 m= 0,06862 kg 1,4948 1,5018 1,503 1,4999

4 m= 0,09332 kg 1,4952 1,4988 1,4973 1,4971

5 m= 0,11773 kg 1,51 1,506 1,506 1,5073

Grafico 1. Periodo en función del ángulo θ.

Grafico 2. Periodo en función de la longitud.

Grafico 3. Periodo en función de la masa.

Tabla 2. Determinación de la constante de fuerza de un resorte

Fuerza F (N) 0,85 0,98 1,16 1,21 1,3 1,39

Elongacion Δx (m) 0,1 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15

Grafico 4. Fuerza en función de la posición.

Grafico 5.1.1.Periodo del sistema masas resorte. Variación de la masa.

Grafico 5.1.2.Periodo del sistema masas resorte. Variación de la masa.

Grafico 5.1.3.Periodo del sistema masas resorte. Variación de la masa.

Grafico 5.2.1.Periodo del sistema masas resorte. Variación de la constante del resorte.

Grafico 5.2.2.Periodo del sistema masas resorte. Variación de la constante del resorte.

Grafico 5.2.3.Periodo del sistema masas resorte. Variación de la constante del resorte.

Grafico 5.3.1.Periodo del sistema masas resorte. Variación de la amplitud.

Grafico 5.3.2.Periodo del sistema masas resorte. Variación de la amplitud.

Grafico 5.3.3.Periodo del sistema masas resorte. Variación de la amplitud.

Discusión

La ecuación del péndulo simple:

(T=2π√(L/g) ) (1)

Nos indica que el período de un péndulo simple teóricamente depende solamente de la longitud de su cuerda y del valor de la gravedad de donde se encuentra dicho péndulo.

Pero los gráficos 1,2 y 3 demuestran lo contrario ya que se puede observar que al cambiar el ángulo de inicio de donde se suelta el péndulo para dejarlo oscilar, vemos que toma un compartimiento extraño ya que en algunas veces hace el periodo menor y en otros casos lo hace mayor, por otro lado si tenemos el comportamiento esperado que al aumentar la longitud el periodo de este incremente.

Por último al colgar una masa vemos en el gráfico 3, el periodo sigue un comportamiento lineal incrementándose el periodo según se aumente la masa, por lo tanto vemos que para fines prácticos esta ecuación sirve bajo un ámbito un poco pequeño para que tenga validez.

El grafico 4 representa la proporcionalidad lineal que existe entre la fuerza que ejerce el resorte y su elongación ∆x respecto a su punto de equilibrio (x0). Este comportamiento fue predicho por Robert Hooke, que matemáticamente se expresa de la siguiente manera:

F=-k∆x (2)

A la letra k se le conoce como constante del resorte, este valor define el comportamiento del resorte. Tiene como unidades N/m, además cabe destacar que esta ley es válida tanto para resortes teóricos como para resortes de distintos materiales, excepto cuando llega a someterles a fuerzas muy grandes mayores a su capacidad, en donde se produce la deformación del resorte, y ya esta ley no funciona ya que el resorte pierde su constante de k.

Por consiguiente

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