Practica 1 Ondas Mecánicas

Practica 1.- Oscilador Armo´nico Vladimir Santini Barrera

25 de Agosto de 2016

Por: Villarreal Legorreta David

1.

Resumen

Para el experimento montamos los instrumentos como lo mostraba la figura 3 (Balanza de Jolly). Comenzamos a colocar las pesas que marcaba la tabla 1. Registrábamos la posición posició n inicial del fina del resorte (sin la pesa colocada) una vez colocada la pesa que indicaba la tabla realizamos la diferencia de la posición inicial con la posición final del resorte con la pesa colocada repetimos estos pasos con 7 pesas de diferentes valores. Cuando llego nuestro turno de medir las pesas en la báscula para asegurar que el peso que tenían marcado era el correcto cuando no lo era así marcábamos el valor real de esta.

2.

Objetivo

Obtener el valor numérico de la aceleración de la gravedad de la localidad (Ciudad de México) mediante el periodo de oscilación del sistema masa-resorte

Explicar

la relación que existe entre la fuerza aplicada a un resorte y la deformación que sufre (sistema masa - resorte).

3.

Introducción

Verificar que el cuadrado del periodo de Introducción El oscilador armónico es un oscilación T de un cuerpo suspendido a un resorte es directamente proporcional a la ejemplo de excepcional importancia del movimiento periódico. Los casos reales de un resorte). masa M (M=m+1/3mr ;mr = del resorte) oscilador armónico incluyen cualquier sistema

que se desplaza ligeramente de su posición de equilibrio, por ejemplo, un péndulo simple en el límite de ángulos de oscilación pequeña. Una de las propiedades más importantes del oscilador armónico es la frecuencia del movimiento que es independiente de la oscilación de la amplitud de la oscilación. Movimiento armónico amortiguado: Se considera que está sometido a rozamientos, por lo tanto lo más importante es que haya fricción en este sistema.

Si b es pequeña

RESONANCIA Cuando la frecuencia omega de la fuerza externa iguala la frecuencia Natural del oscilador omega 0, ocurre la resonancia. Figura 2;

2

Figura 2. Respuesta en frecuencia de un Si b=0

Osciladorarmónico. A la frecuencia de resonancia, la amplitud es Q veces Más grande que a muy baja frecuencia.

4.

Desarrollo Experimental

Experimento 1: Determinación de la constante de restitucion del resorte K

Figura 1; Figura 1. La amplitud decrece exponencialmente. Movimiento armónico forzado. Es sometido a una fuerza externa.

figura 3; Balanza de Jolly

3

Procedimiento: Se armó el dispositivo que se muestra en la figura 3.

Figura 4; Medición de X 2. Después se colocó una pesa de 50 g.

3. Repetimos el procedimiento para los valores indicados en la tabla

(0.050Kg) en la argolla libre

4

Tabla 1.- Recolección de datos Grafica 1.-esquema representativo de datos Con base en los resultados obtenidos hasta La ley de Hooke establece que el alargamiento de un muelle es directamente proporcional ahora Puede Ud. Determinar qué tipo de relación existe entre las deformidades y las Al módulo de la fuerza que se le aplique, fuerzas aplicadas? siempre y cuando no se deforme permanentemente dicho muelle.

Cuando aplicas una fuerza al resorte, probablemente este se alargará. Si duplicas la

F = k ( x − x 0)

fuerza, el alargamiento también se duplicará. De tal manera que si se cumplió el experimento

Puedes precisar si se cumplió experimentalmente la Ley de Hoke?

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Diga el tipo de relación existe entre la fuerza aplicada y la deformación La relación que

Experimento 2: Relación entre la masa y el periodo. En este experimento se encontró la relación entre la deformación de la masa

existe es, entre más grande sea la fuerza mayor será la deformación

debido al periodo presente al hacer oscilar el Conclusión Se logró obtener la constante del resorte así como su peso y periodo experimentalmente y se pudo observar que existieron ligeras

dispositivo anterior, con esto hemos calculado tanto su masa determinada como su periodo para saber cómo se comporta al deformarse el sistema.

variaciones con respecto a los valores en algunos decimales, lo cual es debido a las

Tenemos:

condiciones en las que se elaboró el experimento

Se Sustituyeronlos valores para cada caso y se obtuvieron los siguientes resultados

Tabla 2- Registro de datos Mi(Kg) y T(seg)

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Grafica 2- T2vsM Conclusión Es preciso saber la masa exacta acuerdo a un peso que afecta a la fuerza de para para poder calcular los valores del retribución del oscilador para estar en periodo y así relacionarlos para darnos cuenta equilibrio. deformación del sistema cambia de

de

que

la

Experimento 3: Tabla 3- Registro de datos con valores promedio Obtener g a partir de:

Conclusión La fuerza de gravedad obtenida esta´ próxima al valor g = 9 ,78 (Distrito . Federal) es decir Para esto se utilizó el método de incertidumbres

Incertidumbre:

Entonces:

7

5.

Conclusiones

Villarreal Legorreta David Después de esta práctica logro comprender mejor el comportamiento de un sistema del M.A.S. y lo que lo compone, en este caso, un resorte y sus características físicas, como periodo frecuencia, constante elástica y como una masa afecta su comportamiento al combinar la fuerza de gravedad con la de un agente exterior.

6.

Bibliografía

Hugh D, Young y Roger A,Freedman. (2013). Física ˘  universitaria con física moderna. México: Pearson. Tipler Paul, A,(2006). Física para la ciencia y la tecnología. México: Reverte.

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