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REPORTE INFORMATIVO “PRÁCTICA DE LABORATORIO #1” NOMBRE DE LA PRÁCTICA Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito Grupo: 7 LAURA CAROLINA AVELLA PATARROLLO BRILLITH TATIANA REYES SEGURA MARÍA ALEJANDRA ROMERO SEBASTIÁN VELÁZQUEZ

cantidad de fuerza adicional necesaria o la cantidad de amortiguamiento del mismo.

1. INTRODUCCIÓN Hemos visto como en la cotidianidad es posible reconocer movimientos repetitivos en un cuerpo. Incluso hemos caracterizado algunos de estos movimientos como Oscilaciones libres, amortiguadas, forzadas etc.

Aplicar las fórmulas de la constate de elasticidad, frecuencia y frecuencia natural para relacionar los datos tomados en el laboratorio y establecer las características propias de estas oscilaciones. Aprender que la diferencia principal entre las oscilaciones amortiguadas y forzadas radica en el hecho de que a las forzadas se les aplica una fuerza externa para que continúen con su movimiento.

En este laboratorio, concentraremos nuestra atención en un caso especial de movimiento periódico llamado ONDAS ESTACIONARIAS; en el cuál, por medio de un dispositivo mecánico como lo es un parlante de sonido y una cuerda, aprenderemos que en función de la resonancia se producen este tipo de ondas, que al moverse en los dos sentidos se combinan por medio del principio de superposición. Entonces, cuando el parlante esté encendido emitirá una vibración que recorrerá la cuerda hasta que a cierta distancia se encuentre con el extremo fijo, y se reflejará e invertirá. Así que, será posible reconocer diferentes momentos de este fenómenos, si se varía la longitud la frecuencia etc.

3. MARCO TEÓRICO 4. PROCEDIMIENTO

2. OBJETIVOS  OBJETIVO GENERAL Observar el comportamiento de una oscilación forzada en un sistema masa – resorte que es sostenido por una cuerda jalada periódicamente por un motor. 

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Construir una gráfica de la frecuencia en función del tiempo del sistema masa resorte, para verificar la

1

5. DATOS OBTENIDOS (TABLAS

o o o o o

t 31,35 seg

n 10

v 1v

19,8 seg

10

2v

9,2 seg

10

3v

7,1 seg

10

4v

5,9 seg

10

5v

4,9 seg

10

6v

4,5 seg

10

7v

w 1,68

0,02 m

3,17

rad seg

0,025 m

6,82

rad seg

0,02 m

8.84

rad seg

0,045 m

10,64

rad seg

0,08 m

12,82

rad seg

0,025 m

13,96

rad seg

0.015 m

n= número de vueltas. t= tiempo que tarda en dar n número de vueltas. v= voltaje de la fuente. w= frecuencia angular. a=elongación del resorte.

6. GRÁFICOS

2

a rad seg

AMPLITUD vs FRECUENCIA 0.08 0.07 0.06 0.05 Amplitud (m)

0.04 0.03 0.02 0.01 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

Frecuencia (rad/seg)

7. CÁLCULOS Constante de elasticidad







k=

mg x

0.026 kg x 9,8 k 1=

0,024 kg x 9,8 k 2=

f=



N m f= 0,026 kg



f =8,086

√

m s2

0,155m m 2 s

√

k m



1,7

rad seg

Frecuencia

0,18 m

w=

2 πn τ

Promedio entre k1 y k2



k =1,7

N m

8. CONCLUSIONES  Durante la práctica del laboratorio de oscilaciones forzadas fue posible notar que estas oscilaciones son el resultado de la

Frecuencia natural 3

aplicación de una fuerza periódica y de magnitud constante sobre un sistema oscilador, en este caso el compuesto por un resorte de 15 cm de longitud en su estado natural y una masa de 0,026 kg. En este laboratorio hicimos que el sistema oscilara en la frecuencia del generador de voltaje wf, y no en su frecuencia natural (ƒ). De donde se logró notar que la frecuencia de oscilación del sistema resulta ser igual a la frecuencia de la fuerza que se le aplica.

la forma de la curva acampanada de la gráfica formada por los datos recopilados en la práctica del laboratorio. El máximo de la curva se obtiene cuando la frecuencia angular wf de la fuerza oscilante es igual a la frecuencia

f =8,086

natural

del

oscilador

en

rad seg . Podemos percibir que la

función es simétrica, ya que puede tomar el mismo valor para los valores a la derecha y

 Según los datos del laboratorio plasmados en la gráfica velocidad angular versus elongación del resorte, cuando la frecuencia wf de la fuerza oscilante es igual a la frecuencia f natural del oscilador, la fuerza oscilante F0•cos(wft) y la velocidad v del oscilador están en fase δ=0, se presenta una fuerza oscilante máxima. Esta situación recibe el nombre de resonancia que podemos notar en el instante de tiempo en el que f=8,086 rad⁄seg.

la izquierda de

f =w=8,086

rad seg

, y

que la curva tiende rápidamente a cero a medida que w se hace mayor o menor que cero, es decir, a medida que la frecuencia angular de la fuerza oscilante se hace mayor o menor que la frecuencia natural.

9. REFERENCIAS

 La representación de la elongación del resorte

f

a versus frecuencia angular tiene

4