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    Laboratorio 02 - MasaResorteSimple Modificado EM

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    TATIANA URBINA
    Este documento describe un experimento para determinar la constante de fuerza k de un resorte y el período de oscilación del sistema masa-resorte. Se usará un kit de masas, resortes, y sensores de fuerza y movimiento. Se medirá la fuerza aplicada al resorte para diferentes elongaciones y se graficará para determinar k. Se graficará también la posición, velocidad y aceleración contra el tiempo y se ajustará una función sinusoidal a la posición para calcular el período experimental. Este se comparará con el período teórico calculado us

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    Este documento describe un experimento para determinar la constante de fuerza k de un resorte y el período de oscilación del sistema masa-resorte. Se usará un kit de masas, resortes, y sensores de fuerza y movimiento. Se medirá la fuerza aplicada al resorte para diferentes elongaciones y se graficará para determinar k. Se graficará también la posición, velocidad y aceleración contra el tiempo y se ajustará una función sinusoidal a la posición para calcular el período experimental. Este se comparará con el período teórico calculado us

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    Laboratorio 02_MasaResorteSimple modificado EM (1)

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    Este documento describe un experimento para determinar la constante de fuerza k de un resorte y el período de oscilación del sistema masa-resorte. Se usará un kit de masas, resortes, y sensores de fuerza y movimiento. Se medirá la fuerza aplicada al resorte para diferentes elongaciones y se graficará para determinar k. Se graficará también la posición, velocidad y aceleración contra el tiempo y se ajustará una función sinusoidal a la posición para calcular el período experimental. Este se comparará con el período teórico calculado us

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    Fecha de

    Laboratorio.
    Práctica_______________
    Tema: Sistema masa-resorte
    Entrega De
    Elaboró: Departamento Física
    Informe______________

    Estudiante ___________________________________ ____________________________________

    Estudiante _________________________________________

     OBJETIVOS

     Determinar la constante de fuerza k de un resorte.


     Determinar experimentalmente el período de oscilación del sistema masa-resorte y compararlo con su valor teórico.

     Equipo para la práctica.

     Kit de masas  Resortes


     Sensor de fuerza  Sensor de movimiento

    INTRODUCCIÓN
    El sistema masa-resorte es un ejemplo de Movimiento Armónico simple, este sistema consiste de una masa unidad a un
    resorte que tiene un extremo fijo a la pared. Este sistema masa-resorte cumple la ley de Hooke, la cual está dada por:

    𝐹 = −𝑘𝑥 (1)

    donde k es la constante del resorte, x la deformación del resorte, es decir, la cantidad que se comprime o estira. El período
    de oscilación para el sistema masa-resorte está dado por:

    𝑚
    𝑇 = 2𝜋√ (2)
    𝑘

    Donde m es la masa del elemento que oscila.

    PROCEDIMIENTO

    1. Mida la masa del objeto colgante y la masa del resorte (no


    olvide el soporte).

    2. Realice el montaje experimental tal como se muestra en la


    figura. El sensor de movimiento debe apuntar directamente hacia
    la masa.

    3. Conecte el sensor de movimiento en el puerto 1 y el sensor de


    fuerza en el puerto 4.

    4. Realice la recolección de datos para esto, inicie el programa


    capstone y ajuste los sensores en cero cuando la masa se encuentre
    en equilibrio. Hale la masa algunos centímetros y póngala a oscilar.

    5. La toma de datos debe realizarse por aproximadamente 5


    segundos y ajuste el sensor en 40Hz.

    6. Mediante el sensor de movimiento y el sensor de fuerza


    determine la constante del resorte mediante la ecuación (1).
    Grafica 1: Fuerza vs Elongación

    7. Realice las gráficas de posición vs tiempo, velocidad vs tiempo y aceleración vs tiempo. (ANALICE LAS GRAFICAS EN
    TERMINOS DE SU FUNCION PERIODICA)

    8. De la gráfica anterior- posición vs tiempo - realice un ajuste sinusoidal y con los datos obtenidos calcule el valor de T.

    9. Mediante la ecuación (2) obtenga el valor teórico para el período y encuentre el error porcentual entre este valor y el
    encontrado en el punto anterior.

    10. Cambie la masa 3 veces y realice nuevamente los puntos 7, 8 y 9 (HAGA LO MISMO PARA DOS TIPOS DE RESORTES)

    ANÁLISIS

    Las siguientes preguntas son una guía para el análisis de datos que deben realizar en el informe:

    1. En general, ¿Qué pasa con el período de oscilación cuando se aumenta la masa?


    2. ¿Cuáles fueron las causas del error porcentual? ¿Es posible disminuir dicho error? ¿Cómo lo haría?
    3. Si en sus cálculos toma la masa del sistema como la masa del objeto más la masa del resorte, ¿Cómo cambiarían sus
    resultados? Compruébelo realizando el análisis con este nuevo término.

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