trabajo de work - 11-1G4

LABORATORIO N°1
(M.A.S)
CRISTIAN EDUARDO HERNANDEZ RINCON (MONITOR)
MONICA PAOLA CASTRO
YEIMY FERNANDA OÑATE
KATHERIN ANDREA ALEJO
YENIFER LORENA SUACHE
LIC. SANDRA LILIANA RAMOS
INSTITUCION EDUCATIVA ALBERTO LLERAS CAMARGO
AREA FISICA
GRADO 11-1
VILLAVICENCIO META
LABORATORIO N° 1 (MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE)
INTRODUCCION
En Física se ha idealizado un tipo de movimiento oscilatorio, en el que se considera que sobre el
sistema no existe la acción de las fuerzas de rozamiento, es decir, no existe disipación de energía
y el movimiento se mantiene invariable, sin necesidad de comunicarle energía
exterior a este. Este movimiento se llama MOVIMIENTO ARMÖNICO SIMPLE (MAS)
El movimiento Armónico Simple, un movimiento que se explica en el movimiento armónico de una
partícula
tiene
como
aplicaciones
a
los
péndulos,
es
así
que
podemos
estudiar el movimiento de este tipo de sistemas tan especiales, además de estudiar las
expresiones de la Energía dentro del Movimiento Armónico Simple.
OBJETIVOS
-Determinar el periodo de oscilación de un objeto.
-Aprender a hallar la amplitud de un movimiento teniendo en cuenta la posición de equilibrio
- Hallar el periodo de oscilación de un determinado objeto teniendo en cuenta datos de tiempo.
MARCO TEÓRICO
Un cuerpo describe un movimiento armónico simple cuando la única fuerza que actúa sobre el se
expresa de la forma F=-K.X donde K es una constante.
un objeto que oscila atado a un resorte describe un movimiento armonico. Cuando consideramos
que sobre el cuerpo no actúa fuerza de fricción y que en el resorte no se disipa energía durante el
movimiento tenemos un ejemplo de movimiento armónico simple. En este caso el cuerpo realiza
una oscilación cada vez que pasa por determinada posición y al regreso de ella, ha ocupado todas
las posiciones posibles. El tiempo que emplea en hacer una oscilación se denomina periodo.
El movimiento Armónico Simple, un movimiento que se explica en el movimiento armónico de una
partícula tiene como aplicaciones a los péndulos, es así que podemos estudiar el movimiento de
este tipo de sistemas tan especiales, además de estudiar las expresiones de la Energía dentro del
Movimiento
Armónico
Simple.
Cuándo
un
punto (P) recorre
una
circunferencia
con velocidad uniforme, su proyección (Q) sobre cualquiera de los diámetros de esta, realiza un
tipo de movimiento armónico simple. Cada vez que el punto se encuentre en uno de los cuatro
cuadrantes de la circunferencia, se trazará una perpendicular desde el punto a un diámetro fijo de
la circunferencia. A medida que el punto escogido se mueve a velocidad uniforme, el punto
proyectado en el diámetro, realizará un movimiento oscilatorio rectilíneo. Pará representar
gráficamente (en una función) el movimiento armónico simple de un punto, se toman como
abscisas los tiempos medidos como fracciones del período (T/12, T/6, T/4...) que es el tiempo que
este punto tarda en dar una vuelta completa a la circunferencia; y como a ordenadas las sucesivas
prolongaciones del mismo. La resultante es una sinusoide, ya que la variación del tiempo t, se
traduce como una variación del sin x, donde x es el ángulo que forma el radio con el sami-eje
positivo de abscisas (x es proporcional al tiempo).
Este movimiento tiene los siguientes elementos:
1. Oscilación o vibración: es el movimiento realizado desde cualquier posición hasta regresar de
nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias.
2. Elongación: es el desplazamiento de la partícula que oscila desde la posición de equilibrio hasta
cualquier posición en un instante dado.
3. Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir de la posición de
equilibrio.
4. Periodo: es el tiempo requerido para realizar una oscilación o vibración completa. Se designa
con la letra "t".
5. Frecuencia: es el número de oscilación o vibración realizadas en la unidad de tiempo.
6. Posición de equilibrio: es la posición en la cual no actúa ninguna fuerza neta sobre la partícula
oscilante.
MATERIALES
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RESORTES DE DIFERENTE TAMAÑO (GRUESO Y DELGADO)
3 PESAS DE DIFERENTE PESO (20G, 50G, 100G)
1 REGLA
SOPORTE
VARILLA
CRONOMETRO
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PROCEDIMIENTO 1
1. Colocamos el resorte y determinamos la posición de equilibrio
2. ponemos una masa de peso conocido en el resorte y observamos el estiramiento con respecto a la
posición de equilibrio, registramos los datos en la siguiente tabla.
FUERZA F(N) ALARGAMIENTO
X (m)
3. Colgamos en el resorte otra masa de diferente peso y medimos cada estiramiento con respecto
al punto de equilibrio y luego registramos en la tabla
4. Elaboramos los datos de la tabla en un plano cartesiano. asignamos el eje vertical a los valores
del alargamiento y el eje horizontal a los valores de la fuerza aplicada
PROCEDIMIENTO 2
1. Suspendimos una masa en el resorte hasta que se equilibrara. luego alejamos la masa una
distancia de 3cm del punto de equilibrio y la soltamos para que oscilara .
2. Hay medimos el tiempo en que se tarda el objeto en oscilar 10 veces y a partir de esto
determinamos el periodo de oscilación.
Masa m (kg) period
T(s)T(s)
3. Luego repetimos en mismo paso pero con diferentes masas y con la misma distancia.
4. Calculamos el periodo en los casos y lo registramos en la tabla
5. Para poder determinar si el periodo de oscilación depende de la masa que oscila, utilizamos una
de las masas, luego medimos en tiempo que duro en 10 oscilaciones y determinamos el periodo de
oscilación para una amplitud de 1cm.
RESULTADOS DE LAS TABLAS
TABLA1 RESORTE GRUESO
masa (g)
70g
100g
120g
150g
170g
fuerza (dinas)
68600 cm/s2 98000 cm/s2 117600 cm/s2 147000 cm/s2 166600 cm/s2
alargamiento x (cm) 7 cm
11.3 cm
14.5 cm
19.5 cm
22.5 cm
promedio de la tabla1
masa (g) 70g 100g 120g 150g 170g
prom1 16 20.5 23.5 28.7 31.3
prom2 15.5 20
23.4 28.5 31.5
prom3 16.5 20.5 23.3 28.3 31.7
totalprom 7cm 11.3cm 14.5cm 19.5cm 22.5cm
TABLA2 RESORTE DELGADO
masa (g)
70g
100g
120g
150g
170g
fuerza (dinas)
68600 cm/s2 98000 cm/s2 117600 cm/s2 147000 cm/s2 166600 cm/s2
alargamiento x (cm) 3.4 cm
5.6 cm
7.6 cm
9.6 cm
11.5 cm
Promedio de la tabla2
masa (g) 70g 100g 120g 150g 170g
prom1 15.2 17.5 19.5 21.6 23.5
prom2 15.5 17.6 19.6 21.5 23.7
prom3 15.7 17.18 19.7 21.7 23.4
totalprom 3.4 cm 5.6 cm 7.6 cm 9.6 cm 11.5 cm
ELONGACIONES
masa m (kg) periodo
T(s)
T2(s2)
70g
3.73
100g
3.96
120g
4.6
150g
5.56
170g
5.58
promedio elongaciones
masa m (kg) 70g 100g 120g 150g 170g
prom1
4.45 3.53 4.32 5.41 5.60
prom2
3.38 4.02 4.35 5.52 5.33
prom3
3.36 4.35 4.73 5.75 5.33
totalprom 3.73s 3.96s 4.6s 5.56s 5.58s
TABLA PERIODO
amplitud ( cm) periodo (s)
1 cm
4.72
3 cm
4.12
5 cm
4.12
promedio del periodo
amplitud 1 cm
1 medida
5.63
2 medida
4.42
3 medida
4.13
periodo promedio 4.72
amplitud 3 cm
1 medida
3.92
medida
4.22
3 medida
4.23
periodo promedio 4.12
amplitud 5 cm
1 medida
3.14
2 medida
4.27
3 medida
4.19
periodo promedio 4.12
CONCLUCIONES

El movimiento armónico simple es un movimiento vibratorio que esta descrito en función del tiempo
por una función armónica ya sea seno o coseno.

El periodo de un péndulo es independiente de su amplitud por lo siguiente si se tiene dos péndulos
iguales (longitud y masa), pero uno de ellos tiene una amplitud de recorrido mayor que el otro, en
ambas condiciones la medida del periodo de estos péndulos es el mismo, además es directamente
proporcional a la raíz cuadrada de su longitud.

Una partícula tiene un movimiento armónico simple cuando su desplazamiento respecto al
equilibrio ‘x’, varía con el tiempo según la relación.

En el movimiento armónico simple la fuerza que actúa sobre el objeto es directamente proporcional
al desplazamiento respecto a su posición de equilibrio, donde la fuerza es nula. Esta fuerza va
dirigida a hacia la posición de equilibrio y el objeto realiza un movimiento de vaivén alrededor de
esa posición.