Pactica De Fisica Movimiento Armonico

LABORATORIO DE FISICA GENERAL PRACTICA 3

MOVIMIENTOS ARMONICO Y PENDULAR

Presentado por:

Henry Lozano

Código: 93205071

Grupo: 100413A

Tutor:

Luz Adriana Sánchez

Universidad Nacional Abierta y a distancia UNAD

CEAD- Ibagué

Mayo 17 del 2013

OBJETIVOS

• Comprender la relación que existe en el movimiento pendular entre la longitud y el periodo.

• Comprobar que el periodo del péndulo es independiente de la masa del cuerpo suspendido

• Conocer que el periodo en un movimiento vibratorio es directamente proporcional al peso de la masa, y a la fuerza de elongación que se ejerce sobre el resorte,

• Analizar en un movimiento armónico simple existe una fuerza de recuperación directamente proporcional a la elongación

MARCO TEORICO

El movimiento pendular

El péndulo es un sistema físico que puede oscilar bajo la acción gravitatoria u otra característica física (elasticidad, por ejemplo) y que está configurado por una masa suspendida de un punto o de un eje horizontal fijo mediante un hilo, una varilla, u otro dispositivo que sirve para medir el tiempo.

Muchos tipo de movimiento se repiten una y otra vez: las oscilaciones de una masa sobre un resorte, el movimiento de un péndulo. A esto llamamos movimiento periódico u oscilación, esto ocurre cuando la fuerza sobre un cuerpo es proporcional al desplazamiento del cuerpo a partir del equilibrio si esta fuerza actúa siempre hacia la posición de equilibro del cuerpo hay un movimiento repetitivo hacia delante y hacia atrás alrededor de esta posición

El principio del péndulo fue descubierto por el físico y astrónomo italiano Galileo, quien estableció que el periodo de la oscilación de un péndulo de una longitud dada puede considerarse independiente de su amplitud, es decir, de la distancia máxima que se aleja el péndulo de la posición de equilibrio. (No obstante, cuando la amplitud es muy grande, el periodo del péndulo sí depende de ella). Galileo indicó las posibles aplicaciones de este fenómeno, llamado isocronismo, en la medida del tiempo. Sin embargo, como el movimiento del péndulo depende de la gravedad, su periodo varía con la localización geográfica, puesto que la gravedad es más o menos intensa según la latitud y la altitud. Por ejemplo, el periodo de un péndulo dado será mayor en una montaña que a nivel del mar. Por eso, un péndulo permite determinar con precisión la aceleración local de la gravedad.

El movimiento pendular es una forma de desplazamiento que presentan algunos sistemas fiscos como aplicación práctica al movimiento armónico simple. A continuación hay tres características del movimiento pendular que son: péndulo simple, péndulo de torsión y péndulo físico.

Péndulo simple:

El sistema físico llamado péndulo simple está constituido por una masa puntual m suspendida de un hilo inextensible y sin peso que oscila en el vació en ausencia de fuerza de rozamientos. Dicha masa se desplaza sobre un arco circular con movimiento periódico. Esta definición corresponde a un sistema teórico que en la práctica se sustituye por una esfera de masa reducida suspendida de un filamento ligero.

El periodo del péndulo resulta independiente de la masa del cuerpo suspendido, es directamente proporcional a la raíz cuadrada de su longitud e inversamente proporcional a la aceleración de la gravedad.

Péndulo de torsión:

Se dice que un cuerpo se desplaza con movimiento armónico de rotación entono a un eje fijo cuando un Angulo de giro resulta función sinusoidal del tiempo y el cuerpo se encuentra sometido a una fuerza recuperadora cuyo momento es proporcional a la elongación angular.

Las ecuaciones que rigen este movimiento se obtienen por sustitución de las magnitudes lineales del movimiento armónico simple por las perspectivas.

Siendo I el momento de inercia del sistema con respecto al eje de rotación y D la constante de torsión (esta fórmula es exacta aun para oscilaciones de gran amplitud), si se conoce el momento de inercia I y se mide el periodo T se puede calcular D.

Péndulo físico:

El péndulo físico, también llamado péndulo compuesto, es un sistema integrado por un sólido de forma irregular, móvil en torno a un punto o a eje fijos, y que oscila solamente por acción de su peso.

representado un péndulo físico, que consiste de un cuerpo de

Masa m suspendido de un punto de suspensión que dista una distancia dcm de su centro de su masa.

Período de oscilación

El astrónomo y físico italiano Galileo Galilei, observó que el periodo de oscilación es independiente de la amplitud, al menos para pequeñas oscilaciones. En cambio, éste depende de la longitud del hilo. El período de la oscilación de un péndulo simple restringido a oscilaciones de pequeña amplitud puede aproximarse por:

El periodo de un péndulo describe la longitud de tiempo que tarda un péndulo para ir de un punto, a través de una oscilación y de regreso. Debido a que la masa de un péndulo no influye en su movimiento, los físicos han demostrado que todos los péndulos tienen el mismo período para los ángulos de oscilación, el ángulo entre el centro del péndulo en su punto más alto y el centro del péndulo en su posición de parada, menos de 20 grados.

Movimiento armónico simple.

Movimiento periódico.

Es aquel movimiento en el que un cuerpo se mueve de ida y vuelta sobre una trayectoria fija y regresa a cada posición y velocidad después de un intervalo de tiempo definido.

El movimiento armónico simple es un movimiento periódico en ausencia de fricción y producido por una fuerza restauradora que es directamente proporcional al desplazamiento y de dirección opuesta.

Fuerza restauradora:

Cuando un cuerpo se estira, hay una fuerza restauradora que es proporcional al desplazamiento.

F= -K*X

Constante de resorte: es una propiedad del resorte viene dada por:

K= ΔF/ΔK

El movimiento armónico es un movimiento vibratorio en el que la posición, velocidad y aceleración se pueden describir mediante funciones senoidales o

Cosenoidales. De todos los movimientos armónicos, el más sencillo es el Movimiento Armónico Simple, que es al que nos referiremos de aquí en adelante.

El movimiento armónico simple es aquel en el

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