LABORATORIO No.1

MOVIMIENTO PERIODICO Y OSCILADORES ARMONICOS

PRESENTADO A:

FACULTAD INGENIERIAS

PROGRAMA INGENIERIA CIVIL

VILLAVICENCIO

2015

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Analizar e interpretar el comportamiento armónico simple por medio de la

experiencia.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocer las características generales de los movimientos oscilatorios.

Definir el movimiento armónico simple. Calcular el periodo en un oscilador armónico

Calcular la constante del resorte (k)

Calcular la constante de gravitación (g)

MARCO TEORICO

MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE

El movimiento armónico simple (se abrevia m.a.s.), también denominado movimiento vibratorio armónico simple (abreviado m.v.a.s.), es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, en general sería un movimiento armónico, pero no un m.a.s.

ELONGACIÓN

En un movimiento armónico simple la magnitud de la fuerza ejercida sobre la partícula es directamente proporcional a su elongación , esto es la distancia a la que se encuentra ésta respecto a su posición de equilibrio. En un desplazamiento a lo largo del eje Ox, tomando el origen O en la posición de equilibrio, esta fuerza es tal que donde es una constante positiva y es la elongación.

VELOCIDADLa velocidad es la variación del espacio respecto al tiempo y se obtiene por lo tanto derivando la ecuación del espacio respecto al tiempo.

ACELERACIÓN

La aceleración es la variación de la velocidad del movimiento respecto al

tiempo y se obtiene por lo tanto derivando la ecuación de la velocidad respecto

al tiempo.

PÉNDULO SIMPLE

Es llamado así porque consta de un cuerpo de masa m, suspendido de un hilo

largo de longitud l, que cumple las condiciones siguientes:

El hilo es inextensible su masa es despreciable comparada con la masa del

cuerpo

El ángulo de desplazamiento que llamaremos 0 debe ser pequeño

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Los siguientes fueron los materiales que utilizamos para desarrollar esta práctica:

Regla: Instrumento delgado y plano graduado en centímetros y milímetros que sirve para

medir y trazar líneas rectas.

 soporte universal: es una pieza del equipamiento de laboratorio donde se sujetan las pinzas de laboratorio, mediante dobles nuces. .También se emplea para montar aparatos de destilación y otros equipos similares más complejos.

Nuez: pieza metálica de equipamiento de laboratorio que sirve para sujetar las

pinzas de laboratorio al soporte universal

Cronómetro: El cronómetro es un reloj o una función de reloj utilizada para medir fracciones

temporales, normalmente breves y precisas

Resortes: Se conoce como resorte o muelle a un operador elástico capaz de almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a las que es sometido.

Masas de diferente peso:

RESULTADO

8.

MATERIAL

LONGITUD DEL HILO (CM)

1 °MEDICION (ciclos/min)

2° MEDICION (ciclos/min)

3 °MEDICION (ciclos/min)

PROMEDIO (ciclos/min)

60 gr 50 41 41 41 4160 gr 25 57 57 57 5760 gr 15 70 71 71 70.66

9.Contestar Las Siguientes Preguntas, Justificar La Respuesta

A. ¿cambia considerablemente el número de oscilación/min al cambiar el tamaño de la espiga?

No cambia, ya que la frecuencia depende del periodo, y el periodo en el caso del péndulo no depende de la masa

B. ¿Cambia el numero el oscilaciones al cambiar la masa?

No porque de la misma forma la frecuencia no depende de la masa de la espiga, depende netamente de la longitud del péndulo y de la gravedad que influya en él.

C. ¿cambiar el número de oscilaciones al cambiar el material, suponiendo el mismo tamaño?

El Material no influye en la frecuencia, es decir esta última no cambia.

D. Cambiar el número de oscilaciones con longitud del péndulo?

La frecuencia varia de menor a mayor o viceversa dependiendo de . La fricción con el aire amortigua las oscilaciones y disminuye ligeramente la frecuencia.

10.

Calcular la oscilación en ciclos/segundos, es decir la frecuencia para el caso en el que se usó la longitud del péndulo de 25 cm y 50 cm

*(Para 25gr) * (para 50 gr)

f=60 seg57 seg

=1.05 seg f= 6041 seg

=1.46 seg

11. Calcule el período para ambas longitudes, recordando que es el inverso de la frecuencia

*(Para 25gr) * (para 50 gr)

T= 11.05 seg

=0.95 segT= 11.46 seg

=0.68 seg

12. Con el periodo de la longitud de 50cm, Calcular el valor de la gravedad en Villavicencio

T 2=4 π2 .lg

g= 4π2.0 .5m

9.8m /s2

g=9.3m /s2

13. Si el valor está muy alejado de 9.8 explicar a qué se debe

14.

17. ¿Qué se puede decir con respecto a un resorte que se pone a oscilar con diferente masa en su extremo?

MASA(gr)

1 °MEDICION (ciclos/min)

2° MEDICION (ciclos/min)

3 °MEDICION (ciclos/min) PROMEDIO

50 gr 125 122 125 124100 gr 88 88 89 88.33

Se puede decir que cuando mayor sea la masa en el extremo del resorte los movimientos osciladores que realice serán menos por lo que la velocidad también disminuye y posterior a ello el tiempo va a ser mayor al realizar un ciclo puesto que su longitud será mayor.

18. Calcular para el paso 14 el periodo en segundos (frecuencia) y el periodo para un amasa de 50 gr.

T=1fT= 1

124 hz=0.041

19. Calcular ahora el valor de la constante “ k”

T=2π √ mk →k=2π √mT

→K=( 2π .√mT )2

K=( 2π .√50 gr0.41 )2

=11742.6

REGISTRO FOTOGRAFICO

CONCLUSIONES

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.

Después del estudio de fenómenos ocurridos en nuestra cotidianita observamos, en el campo de oscilaciones q una oscilación depende de la amplitud del cuerpo y es directamente proporcional al tiempo

Las oscilaciones son directamente proporcional a rango del periodo que genera decir entre más oscile los objetos su periodo se torna mayor

BIBLIOGRAFIA

https://www.fisicalab.com/apartado/concepto- oscilador-armonico#contenidos

http://www.ehu.eus/acustica/espanol/basico/ mases/mases.html

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/ shm2.html

http://chopo.pntic.mec.es/jmillan/ Apuntes_power_point/ondas/MAS.pdf