INFORME SOBRE EL MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE
RESUMEN
Mediante esta práctica de laboratorio se destaca la importancia y la aplicación del movimiento armónico simple en hacer un experimento que describe un resorte con fuerza y emplea en hacer una fluctuación llamada periodo de tiempo; mas precisamente su tiempo de oscilación de un resorte para calcular su numero de peso con diferentes masas y comparar los valores obtenidos dando lugar a analizar las características con el fin de que con el experimento entremos a determinar y estudiar las fuerzas, pesos, unidades, alargamiento y posición del movimiento armónico simple.
PALABRAS CLAVE: Oscilación, movimiento equilibrio, constante, alargamiento, fricción, fuerza, amónico, suspendido, periodo, pendiente y resorte
ABSTRACT
Through this lab highlights the importance and application of simple harmonic motion in an experiment that describes a spring with force and used to make a call fluctuation period of time, but precisely the time of oscillation of a spring to calculate their number weight with different masses and compare the values resulting from analysis of the characteristics in order to enter the experiment to identify and study the forces, weights, units, elongation and position of simple harmonic motion.
KEY WORDS: Oscillation, moving equilibrium constant elongation, friction, force, ammonium, suspended, period, slope, and spring
INTRODUCCION
Dando a conocer mediante el informe el movimiento armónico simple; donde habla de oscilaciones, que se refiere al movimiento que realiza un cuerpo alrededor de una posición de equilibrio y sobre una misma trayectoria. El resorte es un ejemplo usual de tal tipo de movimiento.
Lo importante en el movimiento armónico es la presencia de una fuerza que siempre empuja al objeto hacia la posición de equilibrio. Considerando así el material como aplicación en la practica que se evidencia o se pretende hallar la constante de elasticidad de un resorte del cual conocemos su masa y con este método este resorte se ve sometido a un esfuerzo mostrando así los valores obtenidos todo para desarrollar un proceso en el cual se plantea como es la función y descripción del movimiento en lo cotidiano.
ANTECEDENTES
Según los antecedentes históricos se basan en los principios físicos descubiertos por Newton. A partir de este se pudieron derivar ciertas leyes relacionadas con el movimiento armónico simple, así se estableció las características y funciones sobre la fuerza de restitución y fuerza de amortiguación que a la fueron desarrollados mas a fondo en la practica y evaluado en el informe.
JUSTIFICACION
Ante la investigación y las guías fue la razón favorable que se hizo a tener compromiso de educarnos en bases nuevas para ver como el mundo evoluciona y nos impone a la necesidad de tener una orientación en el área de física y también aquellos que desean de su futuro mejor estudiar una ingeniería .
Donde diversos aspectos y leyes que rigen la naturaleza empleada en los movimientos y a la vez aplicadas en las prácticas, hace posible y fácil de aprender lo cual nos lleva a reflexionar las necesidades en su estudio y su perfeccionamiento en sus planteamientos.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
¿Debe existir alguna fuerza especial para que haya un movimiento armónico simple en un resorte?
La solución es que se descubre que las condiciones para que se produzcan oscilaciones es que debe existir una fuerza central, o sea una que apunta siempre hacia un mismo punto. Suele denominarse fuerza recuperadora y al punto mencionado o punto de equilibrio que se evidencio en la práctica. Porque de que no sea así la ecuación de movimiento no obtendría una solución lineal ya que se debe imponer una condición a esta fuerza recuperadora que sea proporcional al apartamiento respecto del punto de equilibrio. Ya que se recupera su fuerza y siempre cumple esta condición a un estiramiento que supere el limite elástico del resorte.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
* Analizar el comportamiento del movimiento armónico simple por medio de un experimento.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
* Identificar con la práctica el movimiento armónico simple las características principales.
* Calcular experimentalmente la constante (k) de un resorte por medio del movimiento armónico simple.
* Hallar la masa del resorte y comparar los datos registrados en el experimento.
* Estudiar la relación que hay entre fuerzas y movimiento.
PROCEDIMIENTO
En esta práctica los pasos fueron:
1. Cuelgue el resorte con ayuda del soporte y determine la posición de equilibrio
2. Cuelgue una pesa de peso conocido en el resorte y mide con la regla el alargamiento con respecto y medí el alargamiento con respecto a la posición.
3. Registre los datos en una tabla
4. Cuelgue del resorte otras pesas de diferente peso y mide en cada caso el alargamiento con respecto a la posición de equilibrio.
5. Representar los datos de la tabla en un plano cartesiano. Esta grafica debe ser línea recta es la fuerza es directamente proporcional
6. Determinar la pendiente de la recta.
RESULTADOS
1. MEDIDAS:´
* Posición de equilibrio:
1R. 4 cms 4R. 10 cms
2R. 11 cms 5R. 9 cms
3R. 7 cms
* Alargamiento:
1R. 22 cms 4R. 37 cms
2R. 14 cms 5R. 17 cms
3R. 17 cms
* Pesos de las masas:
1R. 0.5 grs 4R. 0.15 grs
2R. 0.3 grs 5R. 0.4 grs
3R. 0.2 grs
2. Restar la posición y el alargamiento y queda así:
1R. 16 cms 4R. 27 cms
2R. 3 cms 5R. 8 cms
3R. 10 cms
Debemos pasar los gramos de las pesas y pasarlo a kilogramos y multiplicarlo por 9.8 kg/m/s que es la gravedad.
1r. 0.5 gr / 1000 = 0.0005 kg * 9.8 m/s = 0.0049 m/s.
2r. 0.3 gr / 1000 = 0.0003 kg * 9.8 m/s = 0.00294 m/s.
3r. 0.2 gr / 1000 = 0.0002 kg * 9.8 m/s = 0.00196 m/s.
4r. 0.15 gr / 1000 = 0.00015 kg * 9.8 m/s = 0.00147 m/s.
5r. 0.4 gr / 1000 = 0.0004 kg * 9.8 m/s = 0.00392 m/s.
Y luego pasar el residuo de la resta éntrela posición y alargamiento de centímetros a metros.
1r. 16 cms / 100 = 0.16 mts
2r. 3 cms / 100 = 0.03 mts
3r. 10 cms / 100 = 0.1mts
4r. 27 cms / 100 = 0.27 mts
5r. 8 cms / 100 = 0.08 mts
3. Registrar datos en la tabla:
FUERZA (N) | ALARGAMIENTO |
0.0049 | 0.16 |
0.00294 | 0.03 |
0.00196 | 0.1 |
0.00147 | 0.27 |
0.00392 | 0.08 |
ANALISIS DE RESULTADOS
Cuando se suspende la masa en un extremo del resorte observamos que este sufre una elongación o estiramiento de sí mismo. La relación que existe entre estas dos fuerzas es que son inversamente proporcional, es decir que la misma fuerza aplicada por la mano es la misma fuerza recuperadora pero inversa en su dirección. Pude concluir después del experimento, que la masa (m) suspendida en un resorte será igual a la medida en Newtons.
Porque: Kg (masa) * gravedad = Newton
La amplitud del resorte no es constante pues a mayor tiempo menor va ser su amplitud, pero si se aplica una fuerza aparte de la masa su amplitud es variable. Después de un tiempo (t) el resorte retorna a su posición de equilibrio x=0. El resorte siempre tiende a su poción de equilibrio después de haber oscilado desde una posición =amplitud
La masa siempre pasa por su posición de equilibrio, teniendo una amplitud negativa y su aceleración en el punto de equilibrio es a=0. La amplitud varia debido a un tiempo, su movimiento se repite pero su amplitud no es constante. Si el resorte se oprimiera en lugar de estirarlo su posición es negativa y tiene una aceleración positiva.
En la recta Podemos observar cómo cambian los valores del movimiento a medida que se mueve la partícula a lo largo del eje X. El módulo y el sentido de la fuerza que actúa sobre el resorte vienen dados por la pendiente cambiada de signo de la recta con la curva de.
La pendiente de una recta es la variación de la altura por cada distancia. Es decir, cuanto sube o baja una línea recta en el eje de las Y (fuerza) a medida que el eje de las X (alargamiento) se mueve a la derecha.
CONCLUSIONES
* Analicé mediante el experimento que a pesar de ser la misma masa el resorte sé elongan en diferente proporción, ya que el resorte más corto sé elonga menos que el resorte mas largo, debido a que el número de aros influye en dicha elongación.
* Identifique que la característica principal de todo Movimiento Armónico Simple es presentar una fuerza que pretende regresar el sistema a su posición de equilibrio, determinada fuerza restauradora.
* Estudie que de estos fenómenos ocurridos en nuestra cotidianita observamos, en el campo de oscilaciones que una oscilación depende de la amplitud del cuerpo y es directamente proporcional al tiempo
* Halle que las oscilaciones son directamente proporcional a rango del periodo que genera decir entre mas oscile los objetos su periodo se torna mayor.
*
* Al obtener errores tan bajos podemos concluir que el método de elaboración de la práctica es confiable y sus resultados son producto de la buena elaboración en el laboratorio.
BIBLIOGRAFIA
SERWAY, Raymond A. Física, Cuarta Edición. Editorial McGraw-Hill, 1996.
LEA Y BURQUE, " physics: The Nature of Things", Brooks/ Cole 1997.
Practica de laboratorio # 2. Realizada por Luis A Rodríguez
Física. Elementos de Física. Sexta edición. Desvives. Editorial Luis Vives S.A. Barcelona (España); 1933
Biblioteca de consulta Microsoft Encarta 2006.
