Saturday, 24 June 2017
Práctica: Ley de Hooke

Ley de Hooke y movimiento oscilatorio

 

 

Objetivos generales:

 

  • Familiarizar al estudiante con los conceptos del movimiento oscilatorio.

  • Construir gráficas a partir de datos experimentales.

  • Deducir la ecuación empírica de una curva construida con datos experimentales.

 

 

Objetivos Específicos:

 

  • Determinar el tipo de curvas asociadas al movimiento de oscilación de un cuerpo.

  • Calcular el valor de la velocidad angular empleando los datos del movimiento oscilatorio.

  • Identificar fuentes de error que pueden presentarse en un experimento del cual se obtengan medidas indirectas.

 

 

Guía para el marco teórico.

 

Buscar información referente a los siguientes términos:

  • ¿Qué es un movimiento oscilatorio simple?

  • Ecuaciones asociadas a la oscilación de un sistema masa-resorte.

  • Realice la linealización (cambio de variable) para los datos de tiempo y masa.

 

 

Equipo y materiales.

 

 

Prensa de mesa

1

Prensa mordaza

1
resorte
1

Prensa nuez grande

1

Varilla de 1300 mm

1
Cuerda
1
Metro
1

Interfaz para toma de datos

2

Fotosensor

1 Calculadora científica

1 Cuerpo colgante

1 Juego de 6 masas

 

 

Procedimiento.

 

 

  1. Arme el equipo como se muestra en la figura, el cable se coloca permita que la base 80 cm de largo.

 

 

 

  1. Encienda la interfase y luego la computadora.

  2. Abra una sesión del data-studio y seleccione crear nueva experimento.

  3. Inserte en la interfaz gráfica un sensor de movimiento (foto-compuerta) en el canal 1 y configúrelo realizando doble sobre el dibujo de la foto-compuerta.

  4. Mueva la masa colgante (25 g) hacia abajo, de manera que se desplace unos centímetros respecto de la posición de equilibrio. Luego presione estar “inicio” y suelte el balín. Permita que realice al menos unas 5 oscilaciones completa, luego presione “detener”.

  5. Repita 5 para unas 5 masas diferentes. Anote los datos anteriores en una tabla en su bitácora.

  6. Calcule el valor promedio y desviación estándar del período para cada uno de las masas.

  7. Realice un análisis de los datos anteriores de período contra masa. Ayúdese con gráficas de

  8. Repetir 8 para las siguientes longitudes 25, 35, 45, 60, 70, 75, 85, 90 y 100 cm.

  9. Cierre el programa del data-studio y abra el programa “Hooke”, que tiene un acceso directo en el escritorio.

  10. Siga las instrucciones que aparecen en el programa “Hooke”.

 

 

Guía para el análisis.

 

Tome en cuenta las anotaciones que realizó en su bitácora. Analice:

  • Comportamiento de los datos de período en función de la masa. Puede apoyarse con gnuplot para realizar una gráfica donde aparezca los datos experimentales y la curva que predice la teoría para un movimiento oscilatorio simple.

  • Realice el cambio de variable (T2 vrs M) y obtenga la ecuación de mejor ajuste. Compare el valor de pendiente con el que predice la teoría.

 

Realice un análisis de la magnitud de los errores obtenidos entre el coeficiente elástico del resorte para diferentes masas.