Laboratorio De Movimiento Armonico

Laboratorio de Movimiento Armónico Resortes Introducción A lo largo de los años el hombre se ha interesado en los sistemas vibratorios, que son fenómenos físicos, ocasionados por la interacción de dos sistemas. A continuación, en esta experiencia de laboratorio, analizaremos los datos obtenidos al variar una serie de aspectos dentro de este sistema vibratorio y de oscilaciones que lo denotaremos, por su naturaleza, como Sistema de Movimientos armónicos simples. Marco Teórico Para poder entender los procedimientos y profundizar de forma lógica las graficas obtenidas de las experiencias se hace necesario y obligatorio el conocimiento de ciertos términos que son fundamentales. Los sistemas de vibración que tendremos en cuenta para esta experiencia son los anteriormente nombrados, los armónicos simples. Estos sistemas M.A.S son los dados, cuando la posición en función del tiempo, se representa por una sinusoide que no es mas, que una curva que representa a la curva de la función seno; en este caso, las graficas de los M.A.S tendrán tendencias a este tipo de curvas. La amplitud, al igual que como se representa en las graficas, es el punto máximo de alejamiento al que puede llegar la partícula, tomando como punto de referencia o punto inicial, Xo, el equilibrio. El periodo no es más que el lapso de tiempo que transcurre entre dos puntos equivalentes o de una misma posición del movimiento oscilatorio. Teniendo en cuenta los conceptos nombrados anteriormente, podríamos empezar a plantear nuestra experiencia: •

Se utilizaron tres tipos de resorte. Antes de comenzar nuestra experiencia calculamos la K (constante del resorte) de cada uno de ellos. Las constantes fueron las siguientes: K1= 4 K2= 7.5 K3= 14

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En mi experiencia, al momento de agregar las masas al resorte, utilice las siguientes: M1= 20 g M2=50 g M3= 80 g

Ahora bien, entrando en lo que fueron realmente las experiencias, tenemos que se hicieron 3 tipos de prácticas: 1. Variación en la amplitud. 2. Variación en el resorte. 3. Variación en la masa.

Variación en la Amplitud. En esta experiencia, colgamos un mismo peso en el resorte pero cambiamos la amplitud de su oscilación, esto quiere decir en palabras un poco más entendibles, empezamos a cronometrar el movimiento estirando el resorte cada vez más, tres veces. Realizando esta experiencia obtuvimos la siguiente grafica:

Teniendo en cuenta y sabiendo con anterioridad que se tomo un mismo resorte (por lo tanto una misma K) para estas tres experiencias, podemos llegar a la conclusión que las amplitudes cambian, las alturas a lo largo del eje Y que representa la posición cada vez es mayor; pero el periodo para estas amplitudes es el mismo. (Es claro que la grafica no es perfecta, pero se puede alcanzar a denotar este fenómeno.)

Variación en la Masa. En esta experiencia de variación de masa, realizamos el procedimiento con un mismo resorte (lo que indica una misma K), con amplitudes iguales suponiendo la posición de equilibrio del resorte con cada peso. De lo anterior obtuvimos lo siguiente:

Antes de empezar el análisis de la grafica tenemos que las masas suspendidas del resorte fueron 20, 50 y 80 g. Ahora bien, teniendo en cuenta el comportamiento de la grafica, podemos deducir que la amplitud que muestra el resorte con las tres masas es el mismo (a pesar que en la grafica no sea muy claro). Lo que realmente cambia en esta variación del peso sobre el resorte es su Periodo. En la grafica podemos ver que los periodos con cada masa suspendida son diferentes. Podríamos concluir de esta parte de la experiencia, que al aumentar la masa suspendida del resorte, aumenta consigo su periodo, es decir el resorte oscila de forma más lenta a medida que se le cuelgue un mayor peso.

Variación en los Resortes. Para esta ultima experiencia, vamos a tener en cuenta un mismo peso para tres tipos diferentes de resorte, por lo tantos tres K diferentes. El estiramiento del resorte para que empiece su oscilación en, to, será tomado de igual forma para cada uno de los resortes. Teniendo en cuenta todas estas indicaciones obtuvimos la siguiente grafica:

(Las 3 experiencias no quedaron sobre el mismo eje pero se puede alcanzar a denotar el fenómeno.) Teniendo en cuenta el comportamiento de las cuervas para los tres resortes, quienes suspendían un mismo peso, podemos concluir que la amplitud en las curvas se mantiene pero por otra parte se presenta una variación en los periodos. Además, es de sumo interés, afirmar que a medida que aumenta la K (constante de elasticidad) de un resorte, así mismo disminuirá el tiempo que necesita el sistema para llegar a su equilibrio. Para concluir, podríamos indicar que a medida que aumente la constante de elasticidad del resorte, de la misma forma disminuirá el periodo de oscilación del sistema.