Movimiento Armónico Amortiguado.

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2- ¿Cuáles factores cree usted que hacen que se den variaciones en las amplitudes de las oscilaciones?

R: Las variaciones que están ocurriendo se deben a que el sistema carece de una fuerza externa que permita mantener el sistema de una manera estable de tal modo que la amplitud no varié con respecto al tiempo.

3- Grafique en papel milimetrado A vs t ¿Qué tipo de función sugiere la gráfica?

R: La función que se obtiene es una exponencial que decrece a medida que pasa el tiempo.

[pic 13]

4- Trate de encontrar un modelo matemático para esas variaciones utilizando papel logarítmico y semilogaritmico. Opcional puede utilizar un programa de análisis de datos (Excel, origin, etc) y ajuste la gráfica. ¿Cuál es la relación matemática?

La ecuación es la siguiente: [pic 14]

Utilizando el programa Excel para ajustar la gráfica tenemos:

[pic 15]

5- Determine el factor de amortiguamiento:

El factor de amortiguamiento está dado por la pendiente de la gráfica.

Tomando 2 valores de la gráfica que se ajustó con Excel tenemos:

[pic 16]

[pic 17]

Donde -0.116 es el factor de amortiguamiento.

Glosario

1. Péndulo: es un sistema físico que puede oscilar bajo la acción gravitatoria u otra característica física (elasticidad, por ejemplo) y que está configurado por una masa suspendida de un punto o de un eje horizontal fijo mediante un hilo, una varilla, u otro dispositivo que sirve para medir el tiempo.

2. Amortiguamiento: se define como la capacidad de un sistema o cuerpo para disipar energía cinética en otro tipo de energía. Típicamente los amortiguados disipan la energía cinética en energía térmica y/o en energía plástica.

3. Fricción: es la fuerza entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento entre ambas superficies (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento (fuerza de fricción estática).

4. Amplitud: es una medida de la variación máxima del desplazamiento u otra magnitud física que varía periódicamente o cuasi periódicamente en el tiempo.

5. Periodo: Este término se utiliza regularmente para designar al intervalo de tiempo necesario para completar un ciclo repetitivo, o simplemente el espacio de tiempo que dura algo.

6. Velocidad angular: es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado por una unidad de tiempo y se designa mediante la letra griega ω. Su unidad en el Sistema Internacional es el radián por segundo (rad/s).

7. Equilibrio: cuando la suma de fuerzas y momentos sobre todo y cada una de las partes del cuerpo se anulan.

[pic 18]

CONCLUSIÓN

En el experimento realizado comprábamos el principio del movimiento armónico amortiguado, con un sistema de péndulo colgando una masa de 500 gramos, alejándola de su posición de equilibrio con un ángulo de 10º, observamos como la amplitud del péndulo fue disminuyendo con respecto al tiempo hasta llegar a su punto de equilibrio, aprendimos que si existiera una fuerza externa la amplitud no variaría con respecto al tiempo y se mantendría estable.

Una partícula de masa m se dice que se encuentra en movimiento oscilatorio si se describe como un movimiento periódico, respecto a un punto de posición de equilibrio estable.

El sistema se encuentra en equilibrio en un movimiento periódico cuando se estado se repite en intervalo de tiempo regulares.

BIBLIOGRAFÍA

- Fuentes M., Guevara J., Poveda O., Polanco S. (2012). Física II Guía de Laboratorio. (Primera Edición). Panamá: Editorial Tecnológica.

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

- http://www.uclm.es/profesorado/ajbarbero/Practicas/15%20MAS%20amortiguado.pdf