Estudio del movimiento oscilatorio acoplado Objetivo Específico:
Analizar y hallar experimentalmente experimentalmente las frecuencias de oscilación oscilación del sistema acoplado. Fundamento Teórico:
SISTEMA ARMÓNICO SIMPLE Analizamos el sistema masa – resorte: En la posición de equilibrio se cumple lo siguiente:
k y0
mg
Cuando se desplaza el bloque hacia abajo, la fuerza es proporcional al desplazamiento, por lo que realizará también un MAS.
Fneta
k( y0
Fneta
ky
y ) ( mg )
Su ecuación de movimiento es:
Su solución:
y
A sen( t )
MOVIMIENTO ARMÓNICO ACOPLADO:
Modos normales de vibración de dos osciladores acoplados
Los modos normales de vibración son casos especiales del movimiento de osciladores acoplados. Corresponden al caso en el que las dos partículas se mueven con la misma frecuencia y pero diferente fase constante.
EQUIPO Y MATERIALES
Computadora personal
Interface SparkFun Red Board Vernier Interface Shield
Sensor de fuerza Vernier
Dos resortes metálicos:
Conjunto de pesas
Balanza y soporte universal
Regla metálica 1m
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Sistema armónico simple
1. Armar el sistema de oscilaciones simple. 2. Realizar las conexiones de la PC e Interface SparkFun Red Board Vernier Interface Shield y sensor de fuerza, una vez instalado los programas a utilizar 3. Ingresar al programa Arduino y seleccionar el archivo Sensor de fuerza 4. Instalar el lenguaje de programación Arduino, dentro se encontrará dos archivos de programa, aquello lo usaremos para recoger nuestros datos. La fuerza no debe pasar de 50N. 5. Hacer oscilar el sistema masa – resorte para cada resorte. 6. Tome medidas de fuerza y el tiempo, cuando el sistema este oscilando y complete los datos en Excel. Sistema de oscilaciones acoplado
1. Armar el equipo Soporte Universal, Sensor y sistema masa resorte
acoplado. 2. Hacer oscilar el sistema acoplado y proceda a realizar las oscilaciones como en el caso anterior; guardar los datos de fuerza y tiempo en un archivo y completar los datos del movimiento en una hoja de Excel.8 3. Analizar obteniendo la solución de la ecuación y obtener las frecuencias del modelo acoplado.