Informe Grupo #2 de Fisica II - Ley de Hooke, Trabajo de Pendulo

 

 

PRÁCTICA #1    

OSCILACIONES (LEY DE HOOKE Y PENDULE SIMPLE)   LABORATORIO:

FISICA II

  INSTRUCTORES:

ASTRID LEILANY RIVAS ARITA

PRESENTADO POR:

DAYANA MICHELL AMAYA LOPEZ -21911048 EDMON RICARDO VASQUEZ RODRIGUEZ -22011082  

CORTÉS, SAN PEDRO SULA 10/25/2021

 

I.

RESUMEN

En la primera práctica aprendimos sobre la ley de Hooke donde se relaciona la fuerza y la deformación de un resorte en el cual se pudo poner en práctica donde se encontraba un resorte con distintas masas y así mismo podíamos observar el desplazamiento debido al aumento proporcional que íbamos dándole al resorte con las masas en peso, e íbamos midiendo el desplazamiento y anotando los datos para saber el resultado en la tabla de datos. En la segunda parte de la práctica trabajamos con péndulos simple y nos concentramos en la medición de ello evaluando como la gravedad afecta el tiempo u el margen de error, así mismo el ángulo de las oscila osc ilacio ciones nes col coloca ocando ndo el péndu péndulo lo en dis distin tintos tos ángul ángulos os tomand tomando o el tie tiempo mpo de 10 oscila oscilacio ciones nes considerando factores como el largo del hilo y anotando todo en la hoja de datos.

II.

INTRODUCCIÓN

 La ley de Hooke relaciona la fuerza que ejerce un resorte deformando para recuperar su longitud natural, en la primera practica vimos que su fuerza de elasticidad obtiene un tipo de oscilamiento que va relacionado al periodo y la rigidez, cuando el resorte oscila presenta una fuerza adicional y obtenemos una longitud y desplazamiento diferente al no estar estirado. Un péndulo simple puede ser perfectamente una cuerda y una masa en la cual lo interesante de ello es cuando desplazamos la masa desde cierto ángulo, donde soltamos y vemos como el sistema empieza a oscilar, tomando en cuenta que podemos medir el periodo, la longitud por lo tanto las oscilaciones tiene entidad propia como unidad.

 

III. OBJETIVOS 1) Iden Identifi tificar car el movim movimien iento to de osci oscilac lación ión de un pén péndul duloo simpl simplee al des despla plazar zarse se de un ángulo y anotar sus condiciones analizando el movimiento armónico simple. 2) Poder lograr calcular la aceleración de la gravedad y estudiar la relacion que tienen grandemente con el periodo en un pendulo 3)

 

IV.  REGISTRO DE DATOS *Adjuntos en la hoja de datos* 

V. 

CALCULOS Y RESULTADOS

*adjunto de datos en la hoja de Excel* 

 

VI. 

CUESTIONARIO

PREGUNTAS DE LEY DE HOOKE

1) ¿Qué dos fu fuerza erzass no considerada consideradass en la ecuación fundam fundamental ental de la dinámica dinámica para para un resorte interviene también durante la oscilación en lo anterior, ¿Qué resultado para la rigidez debería ser más conable:vercal? el de IX-1Con o elbase de IX-2? R// Las más indicadas en este caso serian la elascidad e lascidad y la fuerza de restauración

2) Inte Intente nte explicar explicar lo mejor mejor posible posible las causas del del bamboleo bamboleo inicial inicial del resorte resorte con la pesa colgada. Señale entonces que podría hacerse para evitarlo o al menos disminuirlo lo más posible. R// - El esfuerzo que hace el peso en el elásco al momento de ponerlo.   -Ajustar la manera de esrarlo sin que este fu fuera era a esrarse o deformarse solo y soltarlo despacio.

3) En condi condicion ciones es normales normales de oscilació oscilación n armónica armónica ¿qué relación relación habrá habrá entre el periodo periodo del primer resorte con cierta masa colgando y el periodo de la combinación de los dos en paralelo de los que mediante una barra cuelga de la misma masa? R// Al separar el peso de las masas entre los 2 resortes, la distancia que cada resorte podría dividirse por la mitad, por ello tener el peso dividido podría verse uno separado en cada resorte con la mitad de la masa en cada uno entonces empezaría la amplitud a disminuir, pero el periodo seguiría siendo el mismo en cada resorte. 4) ¿Cuál es la rrazón azón sica sica para evitar evitar colgar colgar de un resorte resorte como como los que que ha uliz ulizado ado una m masa asa excesivamente grande? R// La masa excesivamente grande posible, deformaría el resorte y no podría regresar a su forma original. 5) Inclu Incluya ya el peso como como fuerza fuerza adic adicional ional a la elasci elascidad dad en la ecuación ecuación diferenc diferencial ial del movimiento del sistema masa-resorte. Mediante un sencillo cambio de variable introducido en la ecuación diferencial demuestre que la solución es para siempre oscilatoria con igual al periodo que una oscilación horizontal del mismo sistema masa-resorte y con elongación desplazada en la candad mg/k. R//

 

6) Supo Suponga nga que, de un resorte resorte de baja rigidez, bastante largo, de unos dos metr metros os (nom (nombre bre vulgar entre los laboratoristas: slinky), cuelga una masa y permita la oscilación del sistema. Además de la oscilación caracterísca de vaivén, se producen una serie de oscilaciones en el propio resorte. Explique (será conveniente incluir un gráco ilustravo) ese movimiento en el resorte. (Invesgue sobre ondas mecánicas). R//

 

PREGUNTAS DE PENDULO SIMPLE

1) ¿Real ¿Realmente mente es irrelevant irrelevante e o no, desde desde el punto punto de vista de validez validez de datos experimentales, incluir las correcciones debidas a seno y masa? Explique con claridad y Brevedad en qué apoya sus argumentos R// Yo pienso que si es relevante ya que en las mediciones siempre puede haber un error durante su proceso y aunque se hagan correcciones pueden aumentar las posibilidades de tener una mejor precisión.

2) Quiz Quizá á le han han comen comentado tado que que antes antes de de que se comenz comenzase ase a usar usar el el péndulo péndulo en esta experiencia, estuvo colgado dos o más días. ¿Puede explicar qué movos hubo para esta precaución?

R// Considero que se mantuvo colgado antes para poder así ver el e l péndulo simple, ya que requiere que la masa ulizada sea homogénea y así tenga el cordel c ordel lo más extensible.

3) Teniendo en cuenta que, como se sabe, la amplitud del péndulo no es constante, sino que realmente va decreciendo con el empo, ¿por qué es preferible un péndulo pesado y no un ligero para el péndulo de la primera parte de esta experiencia? (Se recomienda aquí analizar la forma funcional de las soluciones de movimiento armónico amorguado) R// Es esencial manejar la bola con el peso indicado porque después de estar sujeta por un determinado empo este sin querer lograra que la espira se esre lo mas que pueda y eso nos benecia grandemente a nosotros porque podemos sacar los cálculos exactos sin tener ningún cambio o movimiento inesperado 4) Si un péndulo con las caracteríscas del usado inicialmente (y mejor si aun fuera más largo y la masa colgante aún más pesada) se deja oscilar, conforme pasa el empo a la vez que oscila va rotando su plano de oscilación. Unas dos horas después de comenzado el movimiento, este fenómeno se vuelve muy notorio. Explique la causa (Se sugiere invesgar sobre el péndulo de Foucault)

R// Si el péndulo está exageradamente conforme para hacer los calculos, entonces determinamos de que la razon del giro puede ser como c omo dar la vuelta a la erra o la rotacion de esta misma, nos damos cuenta que la razon de estos giros inesperados de una u otra forma fueron llamados la fuerza de Coriolis ya que este hace girar al pendulo dandole vueltas completas por empos determinados.

 

5) Explique por qué la aceleración de la gravedad depende de la altura y de la latud. Obtenga a parr de la expresión general para ‘g’, mediante aproximación binomial, la fórmula (4) que da la variación de ésta con la altura. (Se sugiere leer sobre el tema Gravitación).

R// 6) Asumiendo que la erra ene distribución de masa uniforme, considere un objeto que se deja caer por un pozo que atraviesa la erra. Demuestre que el movimiento de este objeto será armónico simple.

R// 7)

 

VII.

CONCLUSIONES

Pudimos comprobar que cuando hay un mayor desplazamiento de un resorte por una masa, hay una deformación debido a que la fuerza de elasticidad es fundamental cuando hay una fuerza aplicada, el grado de estiramiento que se va produciendo corresponde al material de esfuerzo que  proporcionemos o dependiendo de las diversas variables. (DAYANA M AMAYA L) Pude experimentar de un modo super fácil en como podemos encontrar la rigidez del resorte, del desplazamiento y también experimentar que un resorte tiene un sentido a la hora de alargarse o estirarse ya que depende de sus pesas es el movimiento que tomara ( EDMON RICARDO VASQUEZ RODRIGUEZ)

VIII.

ANEXOS

*La inclusión de este inciso dependerá de la rúbrica. Aquí debe colocar información extra que  su instructor le indique.

 

VII.

BIBLIOGRAFÍA Zemansky, Y. y. (2013). Física Universitaria (13ª Edición ed., Vol. I y 2). México: Pearson, Addison-Wesley-Longman de México.Sears