RESORTE VIBRATORIO Pablo Orozco – Orozco – Daniel Daniel Reyes – Reyes – Marcos Marcos Camargo – Camargo – José José Ojeda – Ojeda – José José iglesias – iglesias – Cesar Cesar Salas Universidad del Atlántico Departamento de Física Fecha de entrega: 06 de mayo de 2014
RESUMEN
Teniendo de la mano los siguientes materiales: resorte liviano, pesas, cronometro, soporte y cinta métrica procedimos a armar el sistema resorte vibratorio. Luego de armado el sistema se realizaron los cálculos teniendo en cuenta que debíamos partir la experiencia en dos, una que fuera el sistema (Masa – Resorte) – Resorte) estático en la que variamos la masa para calcular la máxima elongación que alcanzaba el resorte, y la otra parte dinámico en la cual solo variábamos la amplitud teniendo una masa constante, para así calcular el tiempo en el que daba cierto numero de oscilaciones.
INTRODUCCION
Gran parte de los fenómenos físicos, y que competen a otras actividades científicas, se comportan, mediante la abstracción teórica, como movimientos oscilatorios, con periodos de oscilación característicos. El estudio de uno de estos osciladores nos permitirá determinar leyes que rigen este tipo de movimientos y las constantes naturales fundamentales que intervienen en estos fenómenos que a diario podemos evidenciar y así entender los conceptos planteados. OBJETIVOS
Obtener el valor de la constante de elasticidad de un resorte utilizando un sistema masa-resorte dispuesto verticalmente. Para ello se ha planteado los siguientes objetivos específicos: 1. Desarrollar habilidades para hacer mediciones de tiempo, longitudes y en la determinación de valores medios de estas magnitudes.
2. Comprobar experimentalmente el valor de la constante de elasticidad de dos resortes conectados en paralelo. 3. Desarrollar habilidades en el tratamiento gráfico de resultados experimentales.
DISCUSION TEORICA
En todos los trabajos experimentales es indispensable tener claro una serie de conceptos teóricos básicos que son útiles para la comprensión del fenómeno, los cuales sirven de apoyo para determinar y analizar los resultados obtenidos y lograr el propósito de la experimentación. Los conceptos que se tendrán son los siguientes: oscilación, frecuencia, amplitud, constante elástica, fuerza de restitución, ley de Hook. Oscilación: “Oscilación, en física, química e ingeniería, movimiento repeti do de un lado a otro en torno a una posición central, o posición de equilibrio.” Frecuencia: “La frecuencia f, es el número de oscilaciones por segundo.”
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También se denota como el inverso del periodo ecuación (1). Periodo: “es el tiempo que tarda el sistema en hacer un ciclo, se denota por la siguiente ecuación” (2) y (3): T 2
m k
(2) ó T= tiempo / # oscilaciones (3)
Amplitud: “La amplitud del movimiento, denotada con A, es la magnitud máxima del desplazamiento respecto al equilibrio; es decir, el valor máximo de |x| y siempre es positiva.” Constante Elástica: “Una constante elástica es cada uno de los parámetros físicamente medibles que caracterizan el comportamiento elástico de un sólido deformable elástico-lineal.” Se denota con la letra k. Ley de Hooke: La constante k del muelle caracteriza su rigidez. El signo menos indica que se trata de una fuerza restauradora; es decir se opone a la dirección del desplazamiento. Esto se conoce como la ley de Hooke dada por la ecuación (4) F = -kx (4)
Linealización: es la transformación de una función de manera que al representar una pareja de datos se obtenga una línea recta. La ecuación de una línea recta en el plano tiene la forma : y=mx+b (5)
Donde m es la pendiente de la recta, y b es el valor del intercepto en x . Pendiente de una Recta : Es el grado (medida) de inclinación de una recta, la razón de cambio en y con respecto al cambio en x .
Si una recta pasa por dos puntos distintos (x 1 , y y (x 2 , y ) ) 1 2 , entonces su pendiente (m) está dada por:
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METODOS EXPERIMENTALES
En la realización de la práctica de Laboratorio de Física II concerniente a “resorte vibratorio”, en primera instancia se llevo a cabo la fase de instalación de los instrumentos con la finalidad de demostrar experimentalmente la dependencia del Periodo con la masa oscilante en el resorte y el cálculo de la constante del resorte, para ello, se emplearon los siguientes instrumentos:
Resorte liviano Cinta métrica Cronometro Soporte pesas
Esta experiencia fue dividida de dos maneras una estática y otra dinámica, siendo la estática colocar el sistema sin movimiento tomando el resorte y colocarlo verticalmente atado en un extremo del soporte y del otro a las pesas de manera pausada, midiendo así la máxima elongación del resorte cada vez que se le agregaba una pesa. Por otra parte de la manera dinámica se poníamos las pesas de manera pausada pero esta vez la colocaba el sistema a oscilar y tenido así 10 oscilaciones cronometradas, se le disponía a colocar otra pesa.
ANALISIS DE RESULTADOS Y DISCUSION CONCLUSION
Después de haber realizado las mediciones y cálculos respectivos con respecto al péndulo simple y su relación con la longitud, ángulo y masa se ha llegado a las siguientes conclusiones:
El período de un péndulo sólo depende de la longitud de la cuerda y el valor de la gravedad (la gravedad varia en los planetas y satélites naturales). Debido a que el período es independiente de la masa, podemos decir entonces que todos los péndulos simples de igual longitud en el mismo sitio oscilan con períodos iguales. A mayor longitud de cuerda mayor período.
REFERENCIAS
Fisica para universitarios Vol. 1 Fisica Raymond Serway Vol. 1
