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items para desarrollo de laboratorio masa resorte
Tipo: Ejercicios
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1.1.1 General Estudiar la dinámica de un movimiento armónico simple mediante un sistema masa resorte. 1.1.2 Específicos Analizar la dependencia del periodo de oscilación con la variación en la masa en un sistema masa resorte. Determinar experimentalmente de forma indirecta la constante elástica de un resorte. Medir experimentalmente el periodo de un movimiento armónico simple mediante el uso de una herramienta de software libre.
Un movimiento periódico es cualquier movimiento que se repita a intervalos de tiempo regulares, como el de una cuerda de guitarra o un niño columpiándose en un columpio. En ausencia de fricción, el tiempo que tarda el sistema en completar una oscilación permanece constante y se denomina período (T). Su unidad de medida es el segundo, aunque pueden ser cualquier unidad de tiempo conveniente. Un tipo muy común de movimiento periódico es el llamado movimiento armónico simple. Un buen ejemplo de este es un objeto con masa m unida a un resorte en una superficie sin fricción. El objeto oscila alrededor de una posición de equilibrio, y la fuerza aplicada al objeto es proporcionada por el
de Laboratorios Física lo 12 Capítulo 1. Sistema Masa Resorte resorte. Esta fuerza obedece a ley de Hooke F = kx. Figura 1.1: Evolución en el tiempo de un oscilador armónico simple. En la figura 1.1 se muestra un diagrama de la posición del bloque en diferentes tiempos. Facilitando una descripción del movimiento y un modela miento matemático mediante una función senoidal o cosenoidal con una amplitud A y un período T. Las funciones seno y coseno se repite cada múltiplo entero de 2 π , mientras que el movimiento del bloque se repite cada período T. Sin embargo, la función cuyo argumento es 2 π t , se repite cada T múltiplo entero del período. El máximo de la función seno y coseno es uno, por que es necesario multiplicar la función coseno por la amplitud A. Con todo lo anterior el movimiento armónico simple puede modelarse mediante la ecuación 1.1: 𝑥 = 𝐴𝑐𝑜𝑠 ( 2 𝜋 𝑇 𝑡)^ (1.1) Un característica muy importante es que un oscilador armónico simple oscila con igual desplaza- miento a cada lado de la posición de equilibrio. El máximo desplazamiento desde equilibrio se llama el amplitud (A). En la figura 1.2 se observa la gráfica de posición en función del tiempo para un oscilador armónico simple y las características detalladas de amplitud y periodo.
de Laboratorios Física 14 Capítulo 1. Sistema Masa Resorte
de Laboratorios Física 1.5 Toma y análisis de Datos 15 violeta) y controles para avanzar fotograma por fotograma (recuadro verde). Figura 1.4: Controles de navegación en los fotogramas - Tracker Video Analysis
de Laboratorios Física 1.6 Referencias 17 máximos y medir cinco periodos de las seis oscilaciones que se tomaron inicialmente. Consigne todos esos valores en la tabla 1.1. En la última columna consigue en promedio de los cinco periodos medidos.