Movimiento Armonico Simple (German Torres)

MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE

RESUMEN En este trabajo se presentan los datos y resultados tomados del laboratorio de movimiento armónico simple tanto experimentales experimentales como teóricos de diferentes cuerpos y resortes que con su respectiva masa y elongación pudimos obtener sus constantes de elasticidad de los resortes, el error de cada uno de estos datos se obtuvo por él margen de error de los instrumentos utilizados para hallar la masa de cada cuerpo.

INTRODUCCIÓN

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El movimiento armónico armónico simple es un movimiento periódico periódico de vaivén, en el que un cuerpo oscila de un lado al otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada, y en intervalos iguales de tiempo. Por ejemplo, es el caso de un cuerpo colgado de un muelle oscilando arriba y abajo. El objeto oscila alrededor de la posición de equilibrio cuando se le separa de ella y se le l e deja en libertad. En este caso el cuerpo sube y baja.

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Ley de Hooke: Cuando un objeto se somete a fuerzas externas, sufre cambios de tamaño o de forma, o de ambos. Esos cambios dependen del arreglo de los átomos y su enlace en el material. Cuando un peso jala y estira a otro y cuando se le quita este peso y regresa a su tamaño normal decimos que es un cuerpo elástico.

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Se le llaman armónicos a estos movimientos oscilantes ya que son el resultado de una serie de variaciones adecuadamente adecuadamente acomodadas en un rango o frecuencia de emisión, el movimiento armónico simple es un movimiento periódico de vaivén, en el que un cuerpo oscila a un lado y a otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada, y en intervalos iguales i guales de tiempo.

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Un movimiento oscilante es armónico simple cuando la fuerza de restitución es directamente proporcional al desplazamiento respecto al equilibrio, la oscilación se denomina movimiento armónico simple.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Materiales: 

Balanza



Resorte



Masas



Regla



Cronometro

Primero que todo se realizó el montaje y reconocimiento de los materiales a utilizar, procedimos a tomar un resorte y ubicarlo en el soporte tomamos su distancia inicial después de esto le pusimos cierta masa debidamente pesada y procedimos a tomar su nueva distancia para así poder calcular su coeficiente de elasticidad, después de hacer este cálculo procedimos a tomar el periodo con una amplitud del 10% de la elongación del resorte con la masa (este paso se realizó con 5 masas diferentes).

TOMA

Lo (m)

Lf (m)

X (m)

# OSC

t (s)

0.1504 0.102 0.2010 0.102 0.2461 0.102 0.2972 0.102 0.3445 0.102 Tabla1. Datos experimentales

0.142 0.183 0.225 0.262 0.307

0.040 0.081 0.123 0.160 0.205

10 10 10 10 10

6.42 7.80 8.64 9.89 10.75

1 2 3 4 5

MASA (Kg)

CALCULOS EXPERIMENTALES K= 11.596

TOMA

Fe= Mg (N)

1 2 3 4 5

1.4739 1.9698 2.4117 2.9125 3.3761

√   (m)

X (m) 0.040 0.081 0.123 0.160 0.205

0.2 0.2846 0.3507 0.4 0.4527

      (s)

0.642 0.780 0.864 0.989 1.075

(s) 0.7155 0.8272 0.9153 1.0058 1.0829

CALCULOS DE ERROR CON RESPECTO AL PERIODO EXPERIMENTAL Y PERIODO TEORICO DE LAS DIFERENTES TOMAS 

ERROR ABSOLUTO

Ea= I VALOR TEORICO  – VALOR EXPERIMENTAL I 

Er=

ERROR RELATIVO

   

ERROR PORCENTUAL

Error porcentual% =

     

TOMA

ERROR ABSOLUTO

ERROR RELATIVO

ERROR PORCENTUAL (%)

1 2 3 4 5

0.0735 0.0472 0.0513 0.0168 0.0079

1.1027 0.0570 0.0560 0.0167 0.0072

10.27 5.7 5.6 1.67 0.72

Análisis cualitativo: - El resorte si cumple la ley de Hooke ya que al estirarse es directamente proporcional a la fuerza aplicada.

-

Al estirar la masa suspendida al resorte y dejarla oscilando observamos los cambios de aceleración presentes en el sistema y que la amplitud es la misma distancia que se comprime. El periodo de oscilación no cambia ya que para hallar el periodo necesitamos la constante de elasticidad, la masa y la distancia más no la amplitud. T=

 √ 

Resultados esperados: - un resorte ideal, que es aquel que se comporta como un cuerpo elástico, ejerciendo una fuerza en su proceso de deformación. Cuando un resorte ideal está estirado cierta longitud x (m), éste quiere volver a su longitud y forma original.

-

Generalmente cuando se trabaja con un sistema masa resorte se desprecia la masa del resorte, porque representa una unidad de masa muy pequeña con respecto al objeto que cuelga o hace parte del él.

-

Si se intenta medir las oscilaciones en forma horizontal no cambia nada ya que oscilará si se la aparta de su posición de equilibrio x = 0 donde el resorte se encuentra.

CONCLUSIONES