Investigar sobre el movimiento armónico simple (MAS) de cuerpos elásticos.

...

A partir de la gráfica T2 versus m, y usando el método de mínimos cuadrados, determinamos:

a) El valor de la constante elástica del resorte (k).

b) El valor de la masa del resorte.

Sol:

a)

Por mínimos cuadrados:

[pic 40]

[pic 41]

Y como

[pic 42]

[pic 43]

Y para y [pic 44][pic 45]

[pic 46]

b)

[pic 47]

[pic 48]

Determinamos la frecuencia angular natural de la oscilación del resorte:

[pic 49]

- En lugar del portapesas colocamos, en el extremo inferior del resorte, una pesa de 0.5 kg. La soltamos desde diferentes posiciones y observamos su movimiento en cada caso.

¿Cuál es su conclusión sobre el periodo de oscilación?

Siempre es el mismo (0.873 s) puesto que solo depende la masa mas no de la deformación del resorte, por eso nos salió igual en todos los casos.

¿Influye el cambio de amplitud en el periodo?

Para nada, ya que, si bien tiene que recorrer una mayor distancia para ejecutar una oscilación, lo hace de manera más rápida.

¿Influye el cambio de pesas en el periodo de oscilación?

Claro que sí, el periodo depende la masa y un cambio en ella generaría un cambio en el periodo de oscilación.

- EVALUACIÓN

- Determine el error porcentual entre el valor de la masa del resorte medido en la balanza y de la masa del resorte encontrada en la gráfica.

Masa del Resorte= 0.075 Kg

Masa del Resorte encontrado en la Gráfica = 0.101 Kg

Error % =(0.101-0.075)/0.101 = 25%

- Determine el error porcentual en el periodo calculado y el periodo medido.

K=f/x = 0.075x9.81/0.002 = 367.87

P calculado = 2π = 0.63509

P medido = 0.873

E %= (0.873-0.63509)/0.873 = 27%[pic 50]

- ¿Hay diferencia? Si fuera así ¿A qué atribuye Ud. la diferencia?

Sí , existe diferencia , se debe a los errores tanto de los instrumentos (como la calibración de la balanza, en el peso de las pesas o la perdida de la verdadera constante de elasticidad que pueda tener un resorte desgastado) como a los que podamos tener nosotros , ya sea error de paralelaje en el caso de la balanza o tal vez con respecto a la regla; o error de precisión en el caso del cronómetro, también recordar que en caso de utilizar pesas pequeñas influye la resistencia del aire en estas, lo que no es significante cuando se trabaja con pesos con mayor masa

- CONCLUSIONES

- Investigamos sobre el MAS de cuerpos elásticos. Esto se puede comprobar en desarrollo de este informe.

- El periodo depende de únicamente de la masa del resorte y de la que se le adicione

- RECOMENDACIONES

- Utilizar un resorte en óptimas condiciones, que no haya sido deformado previamente

- Tratar de no generar movimientos laterales ni perturbaciones al soltar el resorte para que oscile

- Utilizar métodos sofisticados para medir exactamente el tiempo de cada oscilación.

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- BIBLIOGRAFÍA

- Hidalgo M. Laboratorio de Física. Madrid: Pearson Educación. 2008.

- Sears Zemansky. Física universitaria. Vol 1. 12ª ed. México: Pearson Educación. 2009.