Unidad temática 1. Movimiento oscilatorio

Unidad temática 1. Movimiento oscilatorio

Competencia particular: Analizar los conceptos básicos sobre el movimiento oscilatorio mediante la observación de sus características, medición con instrumentos y comprobación de las ecuaciones que describen dicho fenómeno.

PRACTICA  #1 SISTEMAS OSCILANTES

ELEMENTO DE COMPETENCIA: Analizar el comportamiento del movimiento armónico simple (M.A.S) mediante el péndulo simple y sistema masa-resorte para determinar la dependencia del periodo en relación a otras variables.

INTRODUCCIÓN

Uno de los movimientos más importantes observados en la naturaleza es el movimiento oscilatorio (periódico o vibratorio). Una partícula oscila cuando se mueve periódicamente entre la posición de equilibrio, es decir el movimiento ocurre cuando la fuerza sobre el cuerpo es proporcional desplazamiento del cuerpo a partir del equilibrio, si esta fuerza actúa siempre hacia la posición de equilibrio del cuerpo, hay un movimiento repetitivo hacia delante y hacia atrás de esa posición.

El tipo más sencillo de movimiento oscilatorio es el denominado movimiento armónico simple (MAS), este movimiento nos ayuda a describir movimientos más complejos que son aproximadamente  armónicos simples.

DESARROLLO[pic 1][pic 2]

En este laboratorio de Física II (ondas y calor), se hará énfasis en la        observación de experimentos para lograr una habilidad de entendimiento (interrelación o comportamiento de las variables que intervienen en dicho experimento). [pic 3][pic 4]

En esta práctica se estudiaran dos sistemas oscilantes: el péndulo simple y el sistema masa-resorte, de los cuales se observara la dependencia del periodo (tiempo de una oscilación) con otras variables en estos sistemas oscilatorios.[pic 5][pic 6][pic 7]

[pic 8]

PROCEDIMIENTO (PÉNDULO  SIMPLE)

Observar todo el equipo instalado y enumerarlo.

1.____________________   2. ____________________   3. ____________________   4. ____________________  

5. ____________________   6. ____________________   7. ____________________   8. ____________________  

Se escogerán tres longitudes diferentes, 40 cm, 50cm y 60cm (si una longitud de estas ya está instalada se partirá de ella para llenar la tabla). (Por medio de un electroimán se mantendrá sujeta la esfera de hierro como se ve la figura 2)

Se hará la primera medición de tiempo con una longitud de 40 cm a 5° de inclinación y se sacara un promedio de tres mediciones, después con la misma longitud se moverá la inclinación del péndulo a 10° y se repetirá lo anterior, luego se moverá 15° y se tomaran otras mediciones de tiempo, lo anterior se repetirá en las siguientes longitudes.

*Nota aclaratoria: para la colocación del electroimán con cierta inclinación, ayudarse de una regla metálica[pic 9]

[pic 10] [pic 11][pic 12][pic 13]

(2) REPORTE INTER-ACTIVO

A continuación se responderán las siguientes preguntas:

1.- A medida que aumenta la longitud del péndulo. ¿Qué le pasa al período?_________________________________

2.- ¿Cómo varía la longitud con respecto al período? (directa o inversamente proporcional) Figura 1 ______________

3.- Basado en lo anterior, ¿Estará de acuerdo usted con la siguiente relación entre las variables período y longitud del péndulo?                           [pic 14]

(Siendo T el período o tiempo de la oscilación, G la gravedad y L la longitud del péndulo)  Sí________ No ________

Justifique su respuesta ___________________________________________________________________________

4.- ¿Qué le pasa al período cuando el ángulo de inclinación con respecto a su posición de equilibrio excede los 10°?

5.- Si la formula empírica que describe el comportamiento del período con respecto a la longitud de un péndulo es      (2)  ¿Bajo qué condiciones (inclinación) se cumpliría esta ecuación? _________________________________[pic 15]

6.- Con la ecuación (2) dada en el punto 5, calcular teóricamente los tres períodos con las tres longitudes dadas.[pic 16]

7.- Compare el período teórico con el período dado por el contador, y si no son iguales explique a que se debe esto. _____________________________________________________________________________________________

REPORTE – INVESTIGACIÓN

• Diga 5 situaciones hechas por el hombre donde hay un péndulo simple.
• Diga 3 situaciones hecha por la naturaleza donde hay un péndulo simple.

PREGUNTAS FUNDAMENTALES

a) ¿Que hice?           b) ¿Qué observe?         c) ¿Qué aprendí?

PROCEDIMIENTO (MASA – RESORTE)

Observar todo el equipo instalado y enumerarlo.

1.____________________   2. ____________________   3. ____________________   4. ____________________  

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