AO DE LA INTEGRACIN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD

INFORME DE LABORATORIO N 2 - III CICLO - EAPICH/FCIUNH

AL:Lic. Jos Eduardo Saldaa Daz

DEL:GRUPO N 20 DE FSICA II

MARTINEZ HUAYLLANI, Freddy MATTA MOLLEHUARA, William TRUCIOS LAURA, Walter

ASUNTO:ENERGA EN EL MOVIMIENTO ARMNICO SIMPLE

Por medio del presente nos es grato dirigirnos a Ud.; para saludarlo e informarle sobre las acciones ejecutadas en el laboratorio sobre el tema ENERGA EN EL MOVIMIENTO ARMNICO SIMPLE

I. OBJETIVOS:

Examinar las energas implicadas en el movimiento armnico simple. Probar el principio de la conservacin de la energa.

II. MATERIALES Y/O EQUIPOS DE TRABAJO:

Power Macintosh or Windows PC

LabPro or Universal Lab Interface

Software Logger ProSoftware cuya funcin es interpretar los datos obtenidos por el sensor de movimiento.

Detector de Movimiento Vernier Su funcin es detectar diferentes tipos de ondas de movimientos.

Cesto de almbre (protector)Protege al detector de movimientos, ya que al realizar la prctica hay la posibilidad que las pesas se desenganchen y daar al equipo mencionado.

Sistema de masas de 50g a 300g

Resorte, 1-10 N/mEs un material con una constante elstica aproximadamente con 10 N/m.

Soporte

III. MARCO TERICOENERGA EN EL MOVIMIENTO ARMNICO SIMPLE

Podemos describir una masa oscilante en trminos de su posicin, velocidad, y aceleracin en funcin del tiempo. Podemos tambin describir el sistema para una perspectiva de la energa. En este experimento, se medir la posicin y a velocidad en funcin del tiempo para un sistema oscilante masa y resorte, y de eso datos, trazar la energa cintica y potencial del sistema.La energa est presente en tres formas para el sistema masa y resorte. La masa m, con la velocidad v, puede tener energa cintica KE:

El resorte puede mantener la energa potencial elstica, o . Calculamos usando:

Donde est la constante de resorte y es la extensin o la compresin del resorte medido de la posicin de equilibrio.El sistema masa y resorte tambin tiene energa potencial gravitacional ), pero no tenemos que incluir el trmino de la energa potencial gravitacional, si medimos la longitud del resorte que cuelga desde la posicin de equilibrio. Podemos entonces concentrarnos en el intercambio de la energa entre la energa cintica y la energa potencial elstica. Si no hay otras fuerzas experimentadas por el sistema, despus el principio de conservacin de la energa nos dice que la suma , lo cual podemos probar experimentalmente.

Qu es Movimiento Armnico Simple?Es un movimiento 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 del tiempo por una funcin senoidal (seno o coseno).

IV. PREGUNTAS PRELIMINARES

1. Bosquejar un grfico de la altura versus tiempo para el sistema masa - resorte cuando este oscila durante un ciclo. Marcar en el grfico los tiempos donde la masa se mueve ms rpido y por lo tanto tiene la energa cintica ms grande. Tambin marcar los tiempos en que se mueve lo ms lentamente posible y tiene menos energa cintica.

2. En tu bosquejo, marcar los tiempos cuando el resorte tiene su energa potencial elstica ms grande. Entonces marcar los tiempos en que tiene menos energa potencial elstica.

3. De tu grfico altura versus tiempo, bosqueja velocidad versus tiempo.

4. Bosqueja los grficos de energa cintica versus tiempo y energa potencial elstica versus tiempo.

V. PROCEDIMIENTOS

1. Colocar la masa de 200 g en el sistema masa-resorte. Conectar el detector del movimiento en DIG/SONIC 2 del software LabPro o puerto 2 del interfaz. Colocar el detector del movimiento directamente debajo de la masa que cuelga. Proteger el detector del movimiento colocando un cesto de alambre sobre el detector. La masa debe estar cerca de 60 centmetros sobre el detector cuando est en equilibrio.

2. Abrir la carpeta del experimento 17 de fsica con computadoras. Entonces abrir el archivo del Exper. 17a. dos grficos sern mostrados en la pantalla. El grfico superior es distancia versus tiempo, con el eje vertical escalado de 0 a +2 m. El grfico de la parte inferior es el de velocidad versus tiempo con el eje vertical escalado de 2 a 2 m/s. El eje horizontal en ambos grficos tiene el tiempo escalado a partir de 0 a 5 s. La razn de coleccin de datos es de 50 muestras/s.

3. Mover la masa hacia arriba y hacia abajo levantndola 10 cm y despus lanzndola. Tener cuidado que la masa no est movindose de un lado a otro. Hacer click en collect para registrar datos de la posicin y de la velocidad.

PRUEBA N 01:

Columna de datos Logger Pro :

TimePositionVelocityAcceleration

smm/sm/s

0,020,5202624-0,003434,89489583

0,040,51916480,1114751,60959896

0,060,52629920,09032333-1,51848958

0,080,52300640,0197225-2,65905391

0,10,526848-0,038073-1,52811094

0,120,52136-0,04459-0,74894554

0,140,5235552-0,0241325-2,92789674

0,160,5230064-0,14395281-5,48162777

0,180,5188904-0,31327333-4,01582667

0,20,5073656-0,32473525-1,2635163

0,220,5054448-0,30035886-1,63981384

0,240,498036-0,38530333-2,67599309

0,260,4889808-0,45546442-1,11588684

0,280,478828-0,434323751,14850253

0,30,4711448-0,380158331,38932177

0,320,4642848-0,35650563-0,00713653

0,340,4571504-0,3918775-0,389276

0,360,4497416-0,410551941,19732864

0,380,4373936-0,329686182,13646716

0,40,4384912-0,290949751,48458401

0,420,426692-0,292938331,53484305

0,440,4244968-0,244192612,88566158

0,460,4187344-0,176197614,21578653

0,480,4151672-0,06284763,94970238

0,50,41736240,01776741,72765022

0,520,417088-0,003232120,44080513

0,540,4176368-0,018229812,10291322

0,560,41406960,083881883,49310532

0,580,42065520,179779312,10186717

0,60,42449680,155407581,46922825

0,620,425320,175898154,02004466

0,640,42971040,33096825,47304393

0,660,43849120,470897422,29384611

0,680,45111360,43626574-1,65135851

0,70,45769920,331485-1,41563194

0,720,4609920,349955281,00817148

0,740,4719680,418738111,03844402

0,760,47855360,42042322-1,02265589

0,780,48952960,35511494-1,89511774

0,80,49309680,31478825-1,24012203

0,820,49968240,32833884-1,37350527

0,840,50873760,2744-1,81393218

0,860,51065840,21541198-0,64146791

0,880,51504880,252358350,34477859

0,90,52163440,26961706-0,87758094

PRUEBA N 02:

Columna de datos Logger Pro :

TimePositionVelocityAcceleration

smm/sm/s

0,020,476084-0,6122551,52742188

0,040,4640104-0,59081752,66628906

0,060,4505648-0,49649252,18126563

0,080,4453512-0,4750550,49274987

0,10,4330032-0,5175871,43419427

0,120,4223016-0,446471674,33049144

0,140,4148928-0,3113955,41862374

0,160,410228-0,206550314,49391835

0,180,4072096-0,137581113,42582792

0,20,4044656-0,073487752,59505099

0,220,4044656-0,028453411,68357332

0,240,4039168-0,010718751,1158196

0,260,40364240,007123851,38611945

0,280,40446560,035463752,50019065

0,30,40446560,102442673,7632888

0,320,40803280,199368754,21631333

0,340,4129720,279595443,91074405

0,360,41928320,354671533,07496918

0,380,4266920,417692761,45864991

0,40,43739360,413443630,42240755

0,420,44343040,395389171,57846223

0,440,45193680,470884432,71729385

0,460,4609920,555920981,21579124

0,480,47773040,52232469-0,86232462

0,50,48047440,4867856-1,4492137

0,520,4966640,47413154-1,89861926

0,540,50105440,41963509-2,50712703

0,560,51230480,35215688-1,53546507

0,580,51642080,331231550,39790391

0,60,52218320,40722675-0,66308879

0,620,53453120,37041234-4,71710986

0,640,54111680,16324656-6,04071512

0,660,53754960,0680803-3,99598059

0,680,54248880,04923059-2,910779

0,70,5427632-0,0437325-2,86152464

0,720,5383728-0,07912819-3,2202038

0,740,5389216-0,13224041-4,31337892

0,760,5375496-0,29125664-3,49680126

0,780,5230064-0,30744673-1,83659943

0,80,5238296-0,28631925-2,98683403

0,820,517244-0,4400439-3,51985614

0,840,5029752-0,50329125-0,87587269

0,860,4944688-0,432917850,56950962

0,880,4889808-0,44274284-0,30459464

0,90,4758096-0,4717965-0,78229852

0,920,4694984-0,47304174-0,7478199

0,940,4579736-0,49753245-0,50263372

0,960,4489184-0,511105730,69379037

0,980,4373936-0,47531752,24792195

10,4288872-0,406232053,08890279

4. Para calcular la energa potencial del resorte, es necesario medir la constante del resorte. La Ley de Hooke indica que la fuerza del resorte es proporcional a su extensin en el equilibrio, o F = -KX. Puedes aplicar una fuerza conocida para el resorte, para ser balanceado en magnitud por la fuerza del resorte, colgando una gama de masas en el resorte. El detector de movimiento, se puede entonces utilizar para medir la posicin de equilibrio. Abrir el archivo Exp. 17b. Logger Pro puesto en marcha grafica el peso aplicado versus distancia.

5. Click en collect para empezar la coleccin de datos. Colgar una masa del resorte y adicionar una masa de 50 g en cada paso y permitir que la masa permanezca inmvil. Click en keep e introducir 0.49 el peso de la masa en Newton (N). Presionar ENTER para terminar la entrada de datos. Empezar colgando masas de 100, 150, 200, 250 y 300 g del resorte, registrando la posicin e incorporando los pesos en Newton. Cuando ests haciendo esto, click en Stop para terminar la coleccin de datos.

Columna de datos Logger Pro :

PositionForce

mN

0,674383730,49

0,643376530,98

0,56361761,47

0,503615471,94

0,448826932,45

0,413612272,94

6. Click en la herramienta de regresin lineal, para trazar una lnea recta a tus datos. La magnitud de la pendiente es la constante del resorte en N/m. Grabar el valor de los datos de la tabla de abajo.

DATOS DE LA TABLA

Constante del resortem(pendiente)=-8.677N/m

7. Quitar la masa de 300 g y substituirla por una masa de 200 g para los experimentos siguientes.

8. Abrir el archivo del exp. 17c de la energa. Adems de trazar las grficas de la posicin y la velocidad, tres columnas nuevas de datos aparecern en este archivo del experimento (energa cintica, energa potencial elstica, y la suma de estas dos energas). Puedes necesitar modificar los clculos para las energas. Si es necesario, elegir modificar Column Kinetic Energy del men de datos y sustituir la masa que cuelga en Kg por el valor de 0.20 en la definicin, despus hacer click en ok. Similarmente, cambiar la constante del resorte que se determin arriba por el valor 5.0 en la columna de la Energa Potencial.

9. Con la masa colgada del resorte y en reposo, click en zero en el detector de movimiento. De ahora en adelante, todas las distancias sern medidas concerniente a esta posicin. Cuando la masa se mueve ms cercano al detector, la distancia reportada ser negativa.

10. Empezar a oscilar la masa en una direccin vertical solamente, con una amplitud de cerca de 10 cm. Click en collect para recopilar los datos de la posicin, velocidad y datos de la energa.

PRUEBA N 01:

Columna de datos Logger Pro :

TimePositionVelocityAccelerationKineticEnergyPotentialEnergyTotal Energy

smm/sm/sJJJ

0,02-0,028446330,7460257,629963540,055655330,003479530,05913486

0,04-0,014451930,91323753,520662760,083400270,000898090,08429836

0,060,006951270,96354417-2,608675780,092841740,000207780,09304951

0,080,029177670,76553313-5,951183980,05860410,003660750,06226484

0,10,034391270,6587315-4,863211720,043392720,005085860,04847858

0,120,054971270,608825-4,72015150,037066790,012993910,0500607

0,140,061008070,4820375-5,880995310,023236020,016004530,03924055

0,160,072532870,3592925-6,263889160,012909110,022622370,03553148

0,180,076923270,221235-5,285916760,004894490,025443910,03033841

0,20,080216070,13094025-3,861366760,001714530,027668850,02938339

0,220,081313670,09697545-4,399848870,000940420,028431220,02937165

0,240,08488087-0,01636396-5,751271292,68E-050,030980470,03100725

0,260,08296007-0,19359712-3,144492820,003747980,02959420,03334219

0,280,07390487-0,19759252,325155830,003904280,02348630,02739058

0,30,07280727-0,03481453,504188670,00012120,022793860,02291507

0,320,073904870,02835109-0,926628928,04E-050,02348630,02356667

0,340,07719767-0,09664529-4,416847990,000934030,025625760,02655979

0,360,06924007-0,21899597-3,692202660,004795920,0206150,02541093

0,380,06677047-0,23824961-2,813891690,005676290,019170670,02484696

0,40,05991047-0,279888-4,750164490,007833730,015433840,02326756

0,420,05771527-0,43066917-7,100719280,018547590,014323520,03287112

0,440,04234887-0,59393568-7,610140830,035275960,007711730,04298769

0,460,03301927-0,74334065-5,988967680,055255530,004688170,0599437

0,480,01436007-0,87139865-1,548625040,075933560,000886710,07682027

0,5-0,00539673-0,83060883,80610610,06899110,000125240,06911633

0,52-0,01993993-0,665024235,813296360,044225720,001709680,04593541

0,54-0,03119033-0,55153134,537637460,030418680,00418320,03460188

0,56-0,04051993-0,503076883,470018980,025308630,007060020,03236865

0,58-0,05259353-0,427005433,094547350,018233360,011894140,03012751

0,6-0,05753273-0,357834752,055454580,012804570,014233070,02703764

0,62-0,06549033-0,348393951,453489280,012137830,018442630,03058046

0,64-0,07207593-0,331182582,780022720,010968190,022338240,03330643

0,66-0,07921033-0,245686744,557652920,00603620,026979390,03301559

0,68-0,08305193-0,117906254,358853210,001390190,029659780,03104997

0,7-0,08277753-0,0476282,894795390,000226840,029464120,02969096

0,72-0,08387513-0,031298753,035097879,80E-050,030250660,03034862

0,74-0,085247130,045957364,669833240,000211210,031248420,03145963

0,76-0,083051930,182105924,917673610,003316260,029659780,03297604

0,78-0,077015130,271277823,367848820,007359170,025504720,03286389

0,8-0,071252730,303362062,302217020,009202850,021830890,03103375

0,82-0,065490330,3432,761859560,01176490,018442630,03020753

0,84-0,057532730,40804753,988405950,016650280,014233070,03088334

0,86-0,049575130,504090354,990975790,025410710,010568080,03597879

0,88-0,037775930,619251425,097537730,038347230,006136190,04448342

0,9-0,024330330,718604063,639135470,051639180,002545450,05418463

0,92-0,008963930,79413821-0,610279660,063065550,000345510,06341106

0,940,007774470,73526064-5,691186040,054060820,00025990,05432072

0,960,025061670,48648833-4,987794670,023667090,002700770,02636786

0,980,025061670,4267550,516705680,018211980,002700770,02091276

10,034391270,617691550,997183680,038154290,005085860,04324015

PRUEBA N 02

Columna de datos Logger Pro :

TimePositionVelocityAccelerationKineticEnergyPotentialEnergyTotal Energy

smm/sm/sJJJ

0,020,04152567-0,76832-1,250520830,059031560,007414840,0664464

0,040,02615927-0,79233-0,528345050,062778680,002942520,0657212

0,060,01079287-0,824343332,459506510,067954190,000500890,06845508

0,08-0,00841513-0,712796885,75608040,050807940,00030450,05111244

0,1-0,01993993-0,51878753,794450260,026914050,001709680,02862373

0,12-0,02515353-0,52550458-0,487248540,027615510,002720610,03033612

0,14-0,04051993-0,6076-0,77790690,036917780,007060020,0439778

0,16-0,05149593-0,587923441,92856950,03456540,011402870,04596827

0,18-0,06384393-0,508783333,647799240,025886050,017527010,04341305

0,2-0,07262473-0,42034653,916563240,017669120,022679710,04034883

0,22-0,07948473-0,364203645,056097460,013264430,027166640,04043107

0,24-0,08771673-0,247888967,073586530,006144890,033085170,03923006

0,26-0,09183273-0,039049236,186007730,000152480,036262980,03641546

0,28-0,087167930,05377752,510521370,00028920,032672470,03296167

0,3-0,087167930,01354851,384460331,84E-050,032672470,03269083

0,32-0,088814330,055683913,773466580,000310070,033918340,03422841

0,34-0,086070330,186027065,812598670,003460610,031854840,03531545

0,36-0,080307930,309795696,021373530,009597340,027732270,0373296

0,38-0,074545530,432721585,146290180,01872480,023895260,04262005

0,4-0,062197530,525047253,643774470,027567460,016634690,04420215

0,42-0,053142330,577914172,020932870,033398480,012143660,04554214

0,44-0,039147930,60247170,907339210,036297220,006590010,04288723

0,46-0,028171930,601554890,823424950,036186830,003412730,03959956

0,48-0,015823930,624117081,279821150,038952210,001076710,04002892

0,5-0,003475930,66737510,955683330,044538955,20E-050,04459091

0,520,011341670,67435779-0,064912770,045475840,000553120,04602897

0,540,024238470,65300213-0,741320720,042641180,002526260,04516744

0,560,036586470,64340063-1,381834970,041396440,005755850,04715229

0,580,050580870,61077655-2,596208650,03730480,011001220,04830602

0,60,061556870,53676642-3,811553690,028811820,016293770,04510558

0,620,071984070,45107266-4,608405240,020346650,022281340,04262799

0,640,079667270,35345078-5,159366220,012492750,027291560,0397843

0,660,086527270,23999606-5,311392690,005759810,032193960,03795377

0,680,088996870,13371956-4,723518580,001788090,03405790,03584599

0,70,091740870,04116-3,075913010,000169410,036190460,03635988

0,720,09064327-0,00404931-0,856224471,64E-060,035329670,03533131

0,740,089820070,02424176-0,363830255,88E-050,034690870,03474964

0,760,092289670,02958375-3,005816718,75E-050,036624750,03671226

0,780,09228967-0,08695929-6,495453060,000756190,036624750,03738094

0,80,09036887-0,26305956-8,239704540,006920030,035116090,04203612

0,820,07966727-0,4280389-7,695837020,018321730,027291560,04561329

0,840,07555127-0,60602792-4,211264910,036726980,024544370,06127136

0,860,05332487-0,630621450,042902150,039768340,012227230,05199557

0,880,04619047-0,530051930,250958930,028095510,00917430,03726981

0,90,03768407-0,57662111-2,333751990,033249190,006106380,03935557

0,920,02176887-0,67589641-2,862033010,04568360,00203770,0477213

0,940,00996967-0,70997351-1,376853710,050406240,00042740,05083363

0,96-0,00649433-0,720442920,032438510,05190380,000181360,05208516

0,98-0,01939113-0,70827751,262741630,05016570,001616870,05178257

1-0,03475753-0,674115052,711603630,045443110,005194770,05063788

PRUEBA N 03Columna de datos Logger Pro :

TimePositionVelocityAccelerationKineticEnergyPotentialEnergyTotal Energy

smm/sm/sJJJ

0,020,053050470,282975-1,3291250,008007490,012101710,0201092

0,040,058812870,2581075-1,716339840,006661950,01487350,02153545

0,060,063752070,21952-2,218334640,00481890,01747660,0222955

0,080,067593670,16699813-2,637549410,002788840,019646290,02243512

0,10,070612070,112161-3,117433590,001258010,021440080,02269808

0,120,071709670,05187875-4,062468460,000269140,022111790,02238093

0,140,07363047-0,0532875-4,51856350,000283960,023312220,02359617

0,160,06951447-0,15102719-3,646693140,002280920,020778720,02305964

0,180,06649607-0,19817778-2,732399810,003927440,019013430,02294087

0,20,06210567-0,24207225-3,035510410,00585990,016585590,02244549

0,220,05661767-0,31267568-3,698941930,009776610,013783910,02356052

0,240,05058087-0,40917042-3,217990940,016742040,011001220,02774327

0,260,03933047-0,45216635-2,150688810,020445440,006651610,02709705

0,280,03137287-0,47609625-1,460066750,022666760,00423230,02689907

0,30,02286647-0,5259905-0,570730880,02766660,002248360,02991496

0,320,00695127-0,49284813-0,421425680,024289930,000207780,0244977

0,340,00448167-0,51081779-0,833843990,026093488,64E-050,02617985

0,36-0,01088473-0,578002641,058973880,033408710,000509450,03391816

0,38-0,02350713-0,482817633,397679680,023311290,002376120,0256874

0,4-0,02899513-0,377771632,642996050,014271140,003615090,01788623

0,42-0,03667833-0,3746050,946255430,014032890,005784790,01981768

0,44-0,04518473-0,37180421,185272440,013823840,008779140,02260298

0,46-0,05094713-0,340241092,62767440,01157640,011161120,02273752

0,48-0,06000233-0,255642193,095745310,006535290,01548120,0220165

0,5-0,06137433-0,18748382,213040260,003515020,016197280,0197123

0,52-0,06521593-0,184461442,305368520,00340260,018288410,02169101

0,54-0,07070393-0,127100563,973824410,001615460,02149590,02311135

0,56-0,07070393-0,005053134,688034212,55E-060,02149590,02149845

0,58-0,070703930,087967673,648829440,000773830,02149590,02226973

0,6-0,066039130,133484172,553091720,00178180,018753020,02053482

0,62-0,066039130,180157982,24783730,003245690,018753020,02199871

0,64-0,058630330,219734382,608439380,004828320,014781320,01960964

0,66-0,056709530,275361443,370333080,007582390,013828680,02141107

0,68-0,049575130,36100753,811841930,013032640,010568080,02360073

0,7-0,039971130,43646753,40466250,019050390,006870070,02592046

0,72-0,034483130,50690162,387378410,025694920,005113070,03080799

0,74-0,016921530,527756491,465127720,027852690,001231250,02908395

0,76-0,014726330,560647040,346378520,031432510,000932520,03236503

0,780,005030470,56366333-1,172793970,031771640,000108810,03188045

0,80,011341670,48933238-1,481732670,023944620,000553120,02449774

0,820,020945670,48400646-0,892716480,023426230,00188650,02531273

0,840,031921670,48391583-1,245310820,023417450,004381670,02779912

0,860,041251270,43016587-1,903273940,018504270,007317170,02582144

0,880,048111270,39795795-2,317817660,015837050,009953180,02579024

0,90,057440870,35186083-3,037404730,01238060,014187650,02656825

0,920,063203270,26901266-3,562575570,007236780,017177010,02441379

0,940,067319270,20240649-3,862790470,004096840,01948710,02358394

0,960,071435270,1271601-4,399482990,001616970,021942890,02355986

0,980,073356070,016975-4,234214352,88E-050,023138780,0231676

10,07143527-0,06364365-2,954124510,000405050,021942890,02234794

VI. ANLISIS

1. Click en la etiqueta del y-axis del grfico de la velocidad para elegir otra columna para plotear el grfico. No check en la columna de la velocidad y selecciona las columnas de las energas cintica y potencial. Click en ok para dibujar el nuevo grfico.

Fig. a

Fig. b2. Compara tus diagramas de las dos energas con los bosquejos de los grficos que hiciste anteriormente. Estar seguro que comparas un solo ciclo que comienza en el mismo punto del movimiento con tus predicciones. Comentar sobre cualquier diferencia.

No se encuentra ninguna diferencia

3. Si la energa mecnica se conserva en este sistema, cmo deber variar la suma de las energas cintica y potencial con el tiempo? Graficar tu prediccin de esta suma en funcin del tiempo.

La energa mecnica es conservativa, pero en el sistema no ideal que presenta aire hace que la energa mecnica disminuya en una pequea parte con el paso del tiempo por existir una fuerza de rozamiento.

4. Comprobar tu prediccin. Click en la etiqueta del y-axis del grfico de la energa para escoger otra columna para graficar. Seleccionar la columna de la energa total adems de las otras columnas de la energa. Click en ok para dibujar el nuevo diagrama.

5. Del grfico de la energa total versus el tiempo, qu puedes concluir sobre la conservacin de la energa mecnica y del sistema masa - resorte?

De los experimentos realizados concluimos que la energa mecnica es conservativa pero en este sistema(masa-resorte) en donde hay presencia de aire tiende a disminuir con el paso del tiempo.

VII. EXTENSIONES:

1. En la introduccin, demandamos que la energa potencial gravitacional podra ser ignorada si el desplazamiento usado en la energa potencial elstico fue medida desde la posicin de equilibrio. Primero escribir la energa mecnica total (energa cintica, energa potencial gravitacional y la energa potencial elstica) en trminos de un sistema de coordenadas, la distancia medida hacia arriba y etiquetad , escoger el origen que est situado en la parte baja del resorte de constante (ninguna fuerza aplicada). Entonces determinar la posicin del equilibrio cuando una masa m se suspende del resorte. Este ser el nuevo origen para un sistema de coordenadas con la distancia etiquetada. Escriba una nueva expresin para la energa total en trminos de. Demostrar cuando la energa se escribe en trminos de en lugar de , el trmino de la energa potencial gravitacional se cancela.

Se sabe que: ; para Calculando en trminos de En: ;

;

Reemplazando en obtenemos:

2. Si una fuerza no conservativa tal como la resistencia del aire llega a ser importante, el grfico de la energa total versus tiempo cambiar. Predecir cmo el grfico se vera, entonces grabar en una tarjeta de ndice debajo de la masa que cuelga. Tomar los datos de la energa otra vez y compara con tu prediccin.

Al considerarse la resistencia de aire en el experimento, la grfica de la energa total y el tiempo cambiaria abruptamente. La grfica de posicin vs tiempo no sera en forma sinodal, por lo cual la energa total no sera conservativa y la grfica no sera lineal sino como la pulsacin del corazn que cambia en cada segundo.

CONCLUSIONES

El movimiento armnico simple es un movimiento peridico de vaivn, en el que un cuerpo oscila de un lado al otro de su posicin de equilibrio, en una direccin determinada, y en intervalos iguales de tiempo. La caracterstica principal de todo Movimiento Armnico Simple es presentar una fuerza que pretende regresar el sistema a su posicin de equilibrio, determinada fuerza restauradora. Las oscilaciones son directamente proporcionales al rango del periodo que genera; es decir, entre ms oscile un cuerpo, su periodo se torna mayor.

BIBLIOGRAFA

Apuntes de clase Fsica Alonsso Finn Dinmica, Sexta Edicin [Russell C Hibbeler] Mecnica para Ingenieros - J.L.Meriam