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“Laboratorio Física II” Integrantes: Cecilia A. Henriquez - 21011102 Kevin J. Chinchilla - 21211277 Jonathan J. Rodríguez - 21111147 Rafael E. Mejía - 21411148

Instructor: Wuilmer Roberto Urbina V.

Contenido: Oscilaciones Armónicas

Hora: Viernes 6:40 pm

14 de agosto de 2015 San Pedro Sula, Honduras

“Oscilaciones armónicas”

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Contenido Resumen Introductorio....................................................................................3 Objetivos de la experiencia..............................................................................5 Precauciones experimentales..........................................................................5 Breve resumen del trabajo realizado...............................................................5 Procedimiento A............................................................................................5 Procedimiento C: “Resortes en Paralelo”......................................................5 Reporte de Datos.............................................................................................6 Procedimiento A............................................................................................6 Resorte A....................................................................................................6 Resorte B....................................................................................................6 Procedimiento C “resortes en Paralelo”........................................................7 Resortes A y B............................................................................................7 Cálculos...........................................................................................................8 Procedimiento A............................................................................................8 Procedimiento C............................................................................................9 Cuestionario...................................................................................................10

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Resumen Introductorio Para este tipo de práctica buscaremos determinar los constantes de resorte para los resortes A y B que se presenten en el laboratorio. De igual manera se busca comprobar la teoría adquirida en el salón de clases mediante la aplicación de principios para obtener constantes de resortes unidos en serie y en paralelo. Si un resorte es estirado desde su posición de reposo, una fuerza proporcional a ese estiramiento actúa en él: F=-kx Donde k es la constante del resorte. En caso de que el resorte esté oscilando, el período T está dado por:

El peso que se aplica al resorte no debe estirarlo más allá de su punto de elasticidad máxima, ya que si lo sobrepasa la ley de Hooke ya no se cumpliría, por lo tanto, el resorte no volvería a su posición inicial al dejar de aplicar la fuerza. Si varios resortes son colocados en paralelo o en serie, la constante de la combinación cambia de una manera característica. En la combinación en paralelo, las constantes de cada resorte individual suman una fuerza total: F = F1 + F2 = - (k1 + k2) · x k = k1 + k2 La constante total k es la suma de las constantes individuales k1 y k2. Si varios resortes son colocados en serie, las desviaciones total x1 y x2 suman una desviación total x. La fuerza F es la misma para los dos resortes:

Si x1 + x2 = x, entonces

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La constante de los dos resortes en serie sería:

Objetivos de la experiencia 1. Determinar la constante de resorte para diferentes resortes.

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2. Determinar la constante de resorte para resortes unidos en serie y en paralelo.

Precauciones experimentales   

Mantener los resortes en posición correcta Detener el programa justo antes de que la rueda deje de girar El resorte no debe colgar verticalmente sino formar un pequeño ángulo

Breve resumen del trabajo realizado El trabajo consistió en los dos siguientes procedimientos: Procedimiento A Enganchamos el resorte A en la varilla con gancho del montaje y con el hilo de seda con el portapesas de 10gr y para el primero cálculo le agregamos 60 gramos en el portapesas (masa total de 70g). Luego colocamos el hilo de seda en la rueda de la barrera y ajuste el montaje de manera que la barrera fotoeléctrica esté aproximadamente a la mitad del hilo con el portapesas colgando libremente (con las pesas incluidas). Luego bajamos un poquito el portapesa y dejamos de que oscile de abajo hacia arriba de la manera lineal más posible. Repetimos todo el procedimiento A para el resorte B, pero usando una masa de 210 Procedimiento C: “Resortes en Paralelo” Repetimos los pasos anteriores solo que ahora juntamos dos resortes en paralelo y con una masa de 260 gr.

Reporte de Datos PROCEDIMIENTO A

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Resorte A

Masa total= 70g

Resorte B

Masa total = 210g

PROCEDIMIENTO C “Resortes en Paralelo” Resortes A y B

Masa total = 260g

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Cálculos Procedimiento A

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1. Período de oscilación para cada resorte. 2. Obtenga las constantes de rigidez de los resortes A y B.

Para encontrar el periodo de oscilación de cada resorte

Tipo Resorte

Tiemp o

A B

5.08 3.301

No. Oscilacion es 10 10

Periodo 0.508 0.3301

Para encontrar los constantes de rigidez de cada resorte

Tipo Resorte A B

Period o 0.508 0.3301

=

Masa (Kg.) 0.07 0.21

Constante de Rigidez 10.7111938 32.1335814

1 1 + =0.12448 N /m 10.7111 32.1335

Procedimiento C 5. Período de oscilación para la pareja de resortes en paralelo. 6. Obtenga la constante de rigidez de la pareja de resortes A-B.

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para encontrar el periodo de oscilación de la pareja de resortes en paralelo Tiemp o 3.474

Oscilacio nes 10

Periodos 0.3474

para encontrar la constante de rigidez de la pareja de resorte en paralelo

Constan te K1 K2

K= K1+K2

Period o 0.3474 0.3474

Masa (Kg.) 0.26 0.26

Constante de Rigidez 85.11097844 85.11097844

= 85.1109+ 85.1109 = 170.2219569 N/m

Cuestionario 1. Compare los resultados obtenidos en esta práctica con los de la anterior (Ley de Hooke). ¿Qué método es más preciso cuantitativamente y cualitativamente y por qué? R// los datos obtenidos en esa práctica con respecto a la práctica de la Ley de Hooke demuestra una vez más que la tecnología nos permite acercamos a valores muchos más precisos. Ya que los datos obtenidos

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en esta práctica son gracias a un ordenador por medio de sensores o fotoceldas. 2. Dé algunos ejemplos de movimientos que sean aproximadamente armónicos simples. ¿Por qué son raros los movimientos que sean armónicos simples exactamente? Uno de esos juguetes de niños que un extremo de lámina esta fija y el otro extremo se hace vibrar 3. ¿Qué le pasaría al movimiento de un sistema oscilatorio si cambiara el signo del término de la fuerza, -kx en la ecuación –kx = max R// La grafica se invertiría porque si le cambiamos el signo cuando tengamos un dato negativo se quedara negativo porque ya no esta el signo negativo de la ecuación para hacerse positivo. 4. Un resorte no estirado tiene una constante de fuerza k. Es estirado por una pesa colgada de él hasta una longitud de equilibrio dentro del límite elástico. ¿Tiene el resorte la misma constante de fuerza k para desplazamientos a partir de esta nueva posición de equilibrio? R//

5. ¿Qué cambios haría usted en un oscilador armónico para duplicar la velocidad máxima del objeto oscilatorio? R// Se podria acortar la distancia del hilo en que depende la masa que oscila de arriba ahcia abajo.

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