Actividad 0. “Medición Experimental de constante de elasticidad del resorte k.”

...

Para una masa m que se sostiene por medio de un resorte vertical, el periodo de oscilación estará relacionado con el valor de la masa colgante, y con el coeficiente de elasticidad del propio resorte, estos parámetros determinaran la frecuencia de oscilación de la masa. El periodo se puede determinar por:

[pic 37]

El objetivo de esta actividad será observar la variabilidad de oscilaciones que manifieste el sistema masa-resorte en relación a la fuerza aplicada al cuerpo elástico determinando la frecuencia y periodo que el fenómeno describa.

1.2 Instrumentos y materiales

Los implementos que se utilizaran en la experiencia serán:

- Soporte Vertical

- Resorte

- Porta masas

- Juego de masas

- Regla

- Cronometro

- Balanza

Estos implementos serán montados como se muestran en la figura 4.[pic 38]

Figura 4: Montaje experimental utilizado para analizar las oscilaciones del sistema masa-resorte.

1.3 Procedimiento experimental

Para la realización de la experimentación, se utilizara el soporte vertical, el cual con la ayuda de una pinza, se atara el resorte ya analizado en la actividad 0. A este resorte se le montara el porta masas en el cual se irán colocando los diferentes pesos para observar cual es el comportamiento del cuerpo elástico con respecto a la cantidad de oscilaciones.

Se montara un peso de masa “m” a la porta pesas, para luego desplazar la masa una distancia . Al momento de soltar el sistema, se medirán o contaran 10 oscilaciones y se tomara nota del tiempo que tarda en realizarlas. Para el cálculo del periodo de oscilaciones, se hará uso de la ecuación [pic 39][pic 40]

Este procedimiento se repetirá 5 veces y se tomara nota de los datos obtenidos.

1.4 Desarrollo experimental

Los datos obtenidos a través del procedimiento experimental se muestran en la tabla 3, donde para el tiempo se tomaron 3 mediciones.

Tiempo (s)

Tiempo promedio (s)

Error (s)

Tiempo Ajustado (s)

Masa 1

4,03

4,2

4,26

0,216487105

4,26±0,22

4,55

Masa 2

5,8

5,43

5,61

0,151217283

5,61±0,15

5,6

Masa 3

5,83

5,76

5,696666667

0,141970263

5,69±0,14

5,5

Masa 4

6,4

5,78

6,126666667

0,258370965

6,1±0,26

6,2

Masa 5

7,46

8,23

7,816666667

0,316894655

7,82±0,32

7,76

Tabla 3: Medidas de tiempo en relación a la fuerza aplicada

Una vez hecho el ajuste del tiempo con su respectivo error, se hará uso de la ecuación para obtener el periodo de oscilaciones del sistema (Ver tabla 4) y realizar su respectiva grafica obtenida en la figura 5.[pic 41]

[pic 42]

Tabla 4: Periodo de oscilaciones en relación a la masa analizada en el sistema

A partir de los datos mostrados en la tabla 4 se obtiene el grafico expuesto en la figura 5: (aca modifique el grafico osea lo que dijo el profe periodo masa )

[pic 43]

Figura 5: relación grafico masa vs resorte

Cambio de variable ….

Actividad 2 “Periodo de oscilaciones de un péndulo simple “

2.1 Introducción

Un péndulo simple consiste en un peso suspendido de una cuerda o alambre. Si el peso del péndulo se tira a un ángulo relativamente pequeño respecto a la vertical y se suelta, se moverá hacia atrás y adelante en un período regular y frecuencia.

Teniendo en cuenta

Si consideramos tan sólo oscilaciones de pequeña amplitud, de modo que el ángulo θ sea siempre suficientemente pequeño, entonces el valor del senθ será muy próximo al valor de θ expresado en radianes (senθ ≈ θ, para θ suficientemente pequeño), y la ecuación diferencial del movimiento se reduce a

[pic 44]

Las ecuaciones para calcular el periodo y la frecuencia como una función de la longitud del alambre y la aceleración debida a la gravedad.

[pic 45][pic 46]

Donde

A: amplitud

: Frecuencia angular [pic 47]

g: aceleración de gravedad

l: longuitud de la varilla o