Práctica 3. Movimiento armónico Simple

I.                   Introducción

El estudio del movimiento armónico simple es muy importante en la Física ya que son muchos los fenómenos físicos que se relacionan con el mismo, ya sea fenómenos estudiados al analizar el comportamiento de la Naturaleza como también por el sin número de fenómenos creados por el hombre y basados en dicho movimiento.

En un movimiento armónico simple MAS, una partícula oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una función senoidal. En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste, llamada fuerza recuperadora. Es un movimiento oscilatorio periódico en ausencia de fricción, donde la acción la fuerza recuperadora es directamente proporcional al desplazamiento pero en sentido opuesto.

Figura 2.1

Práctica 3. OSCILACIONES II

Objetivo

                Graficar la posición, velocidad y aceleración de un sistema con movimiento oscilatorio, asi como su energía.

Fundamentación teórica

FUERZA, POSICIÓN, VELOCIDAD, ACELERACIÓN Y ENERGIA EN EL M.A.S.

MATERIALES

·         Carrito.                                  Pesas

·         Riel.                                       Dinamómetro

·         Un resorte.

·         Hilo de 1 m de longitud.

·         Polea.

·         Mordaza de mesa.

·         Foto compuerta.

·         Regleta.

·

Figura 2.1

PRACTICA 5. Velocidad de un pulso.

Experimento 1

Ondas Transversales

 en una Cuerda

I. Objetivos

El estudiante realizará un estudio experimental de la propagación de una onda transversal en una cuerda tensa.

II. Fundamentación Teórica
Clases de ondas                       Ondas Transversales              Análisis dimensional

Las ondas son un medio de transmisión de energía en el cual las partículas no se desplazan grandes distancias. Día con día se puede tener contacto con fenómenos del movimiento ondulatorio: el sonido producido en la laringe de los animales que en incontables ocasiones permite la comunicación, las ondas producidas cuando se lanza una piedra a un estanque, las ondas electromagnéticas producidas por emisoras de radio y televisión, las ondas mecánicas que se desplazan en un medio elástico y que pueden originarse por una perturbación en algún sitio de este y se desplazan gracias a las propiedades del mismo medio, etc. Cuando ocurre un desplazamiento de todas las moléculas situadas inmediatamente en una superficie, aplicando el conocimiento sobre todas las fuerzas que actúan sobre ese medio se puede calcular la velocidad de propagación de las ondas en la superficie de éste. Aún con la diferencia en el mecanismo físico en los distintos movimientos ondulatorios, todos ellos tienen una característica común, son situaciones producidas en un punto del espacio, que se propagan a través del mismo y se reciben en otro punto. Todo aquello referente a ondas es parte de la vida diaria, tenemos que convivir con ellas y tratarlas con la importancia merecida, por lo tanto debemos saber cómo se comportan.

Práctica 3.

Oscilador armónico

I.                   Introducción

Cuando un objeto vibra u oscila atrás y adelante, sobre la misma trayectoria, y cada vibración toma la misma cantidad de tiempo, el movimiento es periódico. La forma más simple de movimiento está representada por un objeto que oscila en el extremo de un resorte uniforme. Se supone que la masa del resorte se puede ignorar, y que el resorte está montado horizontalmente, de modo que le objeto de masa m se desliza sin fricción sobre la superficie horizontal. Cualquier resorte tiene una longitud natural en la que no ejerce fuerza sobre la masa m. La posición de la masa en este punto se llama posición de equilibrio.

Cualquier sistema vibratorio para el que la fuerza restauradora sea directamente proporcional al negativo del desplazamiento (como en la ecuación F=-kx), se dice que muestra movimiento armónico simple.

Una partícula describe un Movimiento Armónico Simple (M.A.S.) cuando se mueve a lo largo del eje X, estando su posición x dada en función del tiempo t por la ecuación

x=A·sen(ωt+φ)