ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITO EXTENSIN

LATACUNGA

PRACTICA DE FSICA II

Nivel: Segundo Carrera: AutomotrizIntegrantes:Byron Ortiz David Melo

TEMA: Demostracin y verificacin de la frmula de w a partir de un esquema resorte-barra y posteriormente calcular las diferentes incgnitas

OBJETIVOS:

General:Demostrar y verificar los conocimientos con a partir de este esquema y crear una maqueta que simule este movimiento.

Especficos:

Determinar la constante del resorte. Encontrar w y el periodo para este movimiento Encontrar la frecuencia Aprender el significado del M.A.S (masa-resorte) Conocer la aplicacin del M.A.S (masa-resorte) en ejemplo prctico

MARCO TEORICO:Elmovimiento armnico simple(m.a.s.), tambin denominadomovimiento vibratorio armnico simple(m.v.a.s.), es unmovimiento peridico, oscilatorio y vibratorio en ausencia de friccin, producido por la accin de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional al desplazamiento pero en sentido opuesto. Y que queda descrito en funcin deltiempopor una funcin senoidal (seno o coseno). Si la descripcin de un movimiento requiriese ms de una funcin armnica, en general sera un movimiento armnico, pero no un m.a.s.En el caso de que latrayectoriasea rectilnea, la partcula que realiza un m.a.s. oscila alejndose y acercndose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que suposicinen funcin deltiempocon respecto a ese punto es unasinusoide. En este movimiento, la fuerza que acta sobre la partcula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia ste.Es tambin, el movimiento que realiza cada uno de los puntos de la cuerda de una guitarra cuando esta entra en vibracin; pero, pongamos atencin, no es el movimiento de la cuerda, sino el movimiento individual de cada uno de los puntos que podemos definir en la cuerda. El movimiento de la cuerda, un movimiento ondulatorio, es el resultado del movimiento global y simultneo de todos los puntos de la cuerda.

ElongacinSiendola masa del cuerpo en desplazamiento. Escribiendose obtiene la siguiente ecuacin dondees lafrecuencia angulardel movimiento:

La solucin de la ecuacin diferencial puede escribirse en la forma

Dnde:es la elongacin o desplazamiento respecto al punto de equilibrio.es laamplituddel movimiento (elongacin mxima).es lafrecuencia angulares eltiempo.es la fase inicial e indica el estado de oscilacin o vibracin (o fase) en el instantet= 0 de la partcula que oscila.Adems, la frecuencia de oscilacin puede escribirse como esto:, y por lo tanto el periodo comoLavelocidadyaceleracinde la partcula pueden obtenersederivandorespecto del tiempo la expresinVelocidadLa velocidad instantnea de unpunto materialque ejecuta un movimiento armnico simple se obtiene por lo tanto derivando la posicin respecto al tiempo:

AceleracinLa aceleracin es la variacin de la velocidad del movimiento respecto al tiempo y se obtiene por lo tanto derivado la ecuacin de la velocidad respecto al tiempo:

Amplitud y fase inicialLa amplitudy la fase inicialse pueden calcular a partir de las condiciones iniciales del movimiento, esto es de los valores de la elongaciny de la velocidadinicial.

(8)

(

PRACTICA 1 (M.A.S. PLANO VERTICAL sistemas masa - resortes)MATERIALES Y EQUIPOS:

NombreCantidadCaractersticaGrafico

Soporte1Es de madera

Masa(atn)3De 0.08kg y 0.16 kg

Regla1Es de plstico

Resorte1Poseen una constante de 7.84N/m

PROCEDIMIENTO DE USO:

1.- Una vez armado nuestra maqueta. 2.- Colocamos la regla. 3.- Ponemos la masa en el extremo del resorte. 4.- Procedemos ver la elongacin5.- Tomar nota de los valores con los instrumentos. 6.- Se puede tomar unas fotos para los anexos.7.- Damos por terminada la prctica.

CLCULOS REALIZADOS

Con un cuerpo de 0.08kg

Con un cuerpo de 0,16kg

DEMOSTRACIN Analizando y encontrando las siguientes ecuaciones:

Aqu sacamos con la ecuacin de torque (1) Esta es la primera ecuacin Aqu sacamos la ecuacin de inercias (2)Inercia de una barra Remplazamos en 2 (3)

Igualamos 3y 1 Simplificamos las L Mandamos a dividir para LM y 3 Donde

Encontramos el periodo Ahora que ya tenemos k (constante) y la masa podemos sacar el periodo y w

Precedemos a sustituir con valores obtenidos.