Laboratorio Fisica II Masa-Resorte

UNIVERSIDAD DEL ATLANTICO

NOMBRE DE LA PRACTICA

Briana Fontalvo, Ángela Ramírez, William Muñoz, Elking Navarro Laboratorio de Física ! "niversidad del #tl$ntico! Resumen

El sistema masa%resorte es un dis&ositivo 'ormado &or un cuer&o unido al e(tremo del resorte )ue oscila de arriba a aba*o de la &osici+n de e)uilibrio! Este in'orme se en'ocar$ en el estudio de este 'en+meno en el cual la masa del sistema se concentra en un &unto del ob*eto oscilante,  dic-o &unto s+lo se mueve en un &lano ./! 0e descubrir$, e(&erimentalmente, algunas de las &ro&iedades  se e(&licar$, tambi1n, brevemente los  &rinci&ios 'ísicos )ue rigen el movimiento movimiento de este sistema sistema oscilatorio! Introducción

Los sistemas 'ísicos masa % resorte son mu utilizado en la &r$ctica, generalmente comb combin inad ados os con con elem elemen ento toss de amor amorti tigu guac aci+ i+n, n, &ara &ara mode modela larr dive divers rsos os sist sistem emas as mec$nicos  biomec$nicos! Es interesante el an$lisis de las oscilaciones de un sistema tí&ico tí&ico masa % resorte! resorte! El a&arato a&arato consiste consiste de una masa masa aco&lada aco&lada a un resorte ba*o ba*o la in'lue in'luenc ncia ia

de la graved gravedad ad  un des&laz des&lazam amien iento to inicial inicial &e) &e)ueñ ueñoo )ue &roduc &roducee un

movimiento arm+nico sim&le! Este sistema de&ende de una 'uerza )ue el resorte e*erce sobre el blo)ue, es &ro&orcional a la &osici+n  esta dada &or la le de 2ooke3  F= -kx ;

Esta es la 'uerza restauradora, se conoce con este nombre &or)ue siem&re esta

dirigida -acia la &osici+n de e)uilibrio  en consecuencia es o&uesta al des&lazamiento desde el e)uilibrio! Método Experimental

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i!ura "# Monta*e sistema masa%resorte

i!ura $# 4uego de &esas

Resultados % discusión

5abla de 6atos 7 Es&iras φ es&ira .di$metro/ φ alambre .di$metro/ Longitud

89 :!: in :mm ;!9 cm

M.g/ L.cm/longitud 5iem&o =eriodo >.cm/elongaci+n .:< .s/ osc!/ .s/ 9<< ?,? @!?8
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i!ura &#

Re&resentaci+n gr$'ica de la elongaci+n con res&ecto a la variaci+n de la masa#

i!ura '# Re&resentaci+n gr$'ica del

&eríodo al cuadrado con res&ecto a la variaci+n de la masa!

La gr$'ica es una línea )ue tiende a ser recta &or lo tanto debe ser de la 'orma Dm(b, calculamos la &endiente m@;@A!9

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En la gra'ica M es la variable de&endiente  5 8  la inde&endiente! =or lo tanto la ecuaci+n )ueda de la siguiente manera3 M @;@A!958

La ecuaci+n corregida de la línea recta se obtiene de este modo3 8

T 

8

;π    M 

=

k  8

 M 

T  k  =

;π  

8

k 

6onde

;π  

8

 es la &endiente!

=odemos relacionar la ecuaci+n corregida con la ecuaci+n de la gra'ica igualando las  &endientes de ambas! Gomo la &endiente es @;@A!9

k  ;π  

8

, entonces igualamos &ara -allar k3

k  ;π  

8

 K=3437.5x4π  2  K=135707.06 dinas/cm

Halor te+rico de k3 T 

T 

8 =

8π  

=

;π  

8


 M  k  8

 M  k 

=

;π  

8

 M  k 

8

k  k 

;π    M  =

=


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i!ura (# .a/ sistema en serie! .b/ sistema en &aralelo! .c/ sistema normal o e)uivalente

0i colocamos una masa de :<<< g a los resortes de cada uno de los sistemas .a/  .b/ al com&arar, observamos )ue los resortes en serie .a/ &resentan una maor elongaci+n  &ues las 'uerzas restauradoras )ue actJan en ella son menores en com&araci+n con el sistema en &aralelo! La relaci+n de las constantes se ven mediante las siguientes 'ormulas!  &ara el sistema en serie3 debe &revalecer la condici+n de e)uilibrio KF< =or lo )ue F:F8 =or lo )ue la constante e)uivalente de rigidez de un sistema de resortes en serie es

=ara el sistema en &aralelo3 debe &revalecer la condici+n de e)uilibrio debe notarse )ue ambos sistemas tienen la misma &osici+n de e)uilibrio, &or lo )ue la de'ormaci+n de todos los resortes es la misma F:F8Ft =or lo tanto 3  : 8 t

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Conclusión

Guando se cuelga una masa m en un resorte, 1ste se alarga  el alargamiento est$ relacionado con la 'uerza a&licada .&eso )ue cuelga/! La le de 2ooke signi'ica )ue en el rango el$stico, a maor 'uerza a&licada, maor es la de'ormaci+n en la misma  &ro&orci+n! La constante de 'uerza de un resorte de&ender$ del material, del di$metro del alambre  del di$metro del resorte! Re)erencias

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