Universidad Tecnolgica de PanamFacultad de Ingeniera CivilLicenciatura en Ingeniera Civil

Laboratorio #3 de Fsica III

Anlisis Grafico del Movimiento Peridico

Profesor:Alejandro Padilla

Estudiantes: Melndez, Juan David 20-14-1901 Sanchez, Maryuri 4-759-1867

Fecha de Entrega:22 de septiembre de 2015

Objetivos: Relacionar el Movimiento Armnico Simple con la posicin y tiempo mediante el empleo de grficos. Comparar caractersticas del Movimiento Armnico Simple de distintas configuraciones cuando se ajustan distintos parmetros Interpretar graficas del Movimiento Armnico Simple de acuerdo con los datos registrados con la utilizacin de sensores de distancia.

Introduccin:Se desarrollara el concepto de Anlisis Grficos del Movimiento Peridico para poder observar y as comprender los datos obtenidos de las grficas, y para esto utilizaremos una serie de instrumentos que nos ayudaran a recolectar los datos para formar la grfica.Entonces se considerara una masa unida a un resorte. La masa est en la posicin de equilibrio cuando el resorte no est comprimido o estirado. La Ley de Hooke nos indica que cuando la masa se desplaza desde su posicin de equilibrio se ejerce una fuerza restauradora que trata de llevarla nuevamente a esta posicin:F = -k xAplicando la segunda Ley de Hooke obtenemos:-k x = m ax ax = - x (1)El Movimiento Armnico Simple tiene como caracterstica fundamental la ecuacin (1) donde se establece que la aceleracin tiene magnitud; directamente proporcional al desplazamiento y direccin contraria al movimiento, lo que constituye un movimiento peridico.

Anlisis Indagatorio:1. Qu efecto tiene sobre la frecuencia angular este cambio?R: Al aumentar la masa del cuerpo colgante la frecuencia angular deber de disminuir, debido a esto su frmula: W = 2. Esto indica que el movimiento ser ms rpido o ms lento? Sustente su respuesta.R: Al aumentar la masa del cuerpo colgante el movimiento del resorte ser ms lento debido a que la frecuencia ser ms baja, esto debido a la frmula: f = 3. Qu puede decir de la aceleracin al realizar este ajuste?R: Al aumentarse la masa del cuerpo colgante la aceleracin de este ser ms baja, ya que la masa del cuerpo es directamente proporcional a la aceleracin y la velocidad. Entonces: a = - x4. Cree usted que esto afectara el periodo de oscilacin?R: Al aumentar la masa del cuerpo el periodo aumentara debido a que la frecuencia ser ms baja, y como el periodo es la inversa de la frecuencia, tenemos que: T = =

Materiales Sugeridos: Aparato de Ley de Hooke. MultiLog Pro. Sensores de distancia. Resorte. Masas.

Mtodo Experimental:1. Sistema Masa Resorte:Escoger una combinacin de resorte masa que permita tener una frecuencia de oscilacin entre 0.50 y 2.0 Hz con amplitudes entre 5.0 y 20 cm. Masa = 500 g. Constante del resorte = 24.4 N / m (Calculada en el experimento de Movimiento Armnico Simple). Periodo:T = 2 T = 2 T = 0.57 seg.

Frecuencia:

f = f = f = 1.76 Hz

Resultados:Con los datos obtenidos del MultiLog Pro tenemos que:

Por la forma de la grfica est claro que es una onda Senoidal.

Conclusiones:La fuerza de restitucin es una caracterstica propia de un resorte que no se puede modificar.El periodo de oscilacin, la velocidad de movimiento y la frecuencia, van relacionadas entre s y variando respecto a la diferencia que haya entre una constante de estiramiento y una masa que se vaya a usar en el sistema.Mediante los grficos logramos comprobar que el movimiento armnico simple da un movimiento peridico siempre.

Glosario: Movimiento armnico amortiguado: La amplitud de un cuerpo vibrante tal como un resorte o un pndulo, con una amplitud quedecrece gradualmente hasta que se detiene. Pendulo: Cuerpo slido que, desde una posicin de equilibrio determinada por un punto fijo del que est suspendido situado por encima de su centro de gravedad, puede oscilar libremente, primero hacia un lado y luego hacia el contrario. Periodo: es el intervalo de tiempo entre 2 puntos equivalentes de una onda u oscilacin, tambin se puede asociar a la frecuencia mediante la relacin:

Amplitud: es una medida de la variacin mxima del desplazamiento u otra magnitud fsica que vara peridica o cuasi peridicamente en el tiempo. Es la distancia mxima entre el punto ms alejado de una onda y el punto de equilibrio o medio. La frecuencia: es el nmero de ciclos en la unidad de tiempo, y siempre es positiva. La frecuencia angular: , es 2 veces la frecuencia. Onda Senoidal: es la nica forma de onda alterna que no se modifica por las caractersticas de respuesta de un resistor, inductor o capacitor puros.Bibliografa: http://www.academia.edu/7851643/Onda_senoidal_o_sinusoidal_presentacion_de_PowerPoint http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/shm.html http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/dinam1p/mas.html