jueves, 9 de enero de 2014

PRÁCTICA 6 :Ley de Hooke y Estudio del oscilador armónico

 Objetivos

  • Demostrar la ley de Hooke.
  • Obtener el valor de la constante elástica del muelle.
  • Dibujar a ordenador la recta de regresión lineal.
  • Demostrar experimentalmente la dependencia del periodo de oscilación de un muelle con la masa.

1ª Parte : Ley de Hooke
Material

Una barra de soporte, unas pinzas para sujetar el muelle. Un muelle de constante k no elevada. Portapesas. Pesas de bajo valor: 10, 20, 30, 40, 50 g. Una regla.

Fundamento teórico
La ley de Hook afirma que si sometemos un muelle a una fuerza de estiramiento F, se producirá un alargamiento o elongación X respecto a la posición de equilibrio de tal forma que la elongación es directamente proporcional a la fuerza ejercida. La constante de proporcionalidad se denomina constante elástica del muelle, k.   
 Ley de Hooke: F= k· x

Procedimiento
Realiza el montaje de la figura. Coloca el portapesas y localiza la
posición de equilibrio.
Coloca una masa y mide la correspondiente elongación del muelle.
Coloca otra masa y mide la elongación total desde la posición de equilibrio. Repite este procedimiento.
Datos
Masa (g)






Fuerza F (N)






X (cm)













Análisis de datos experimentales
Representa los datos en una gráfica. La elongación X en el eje horizontal y la fuerza F en el vertical.
Dibuja la recta de regresión y, a partir de la pendiente, obtén el valor de la constante elástica del muelle.

2ª Parte : Estudio del periodo de oscilación

Material

Una barra de soporte, unas pinzas para sujetar el muelle. Un muelle de constante k no elevada. Portapesas. Pesas de bajo valor: 10, 20, 30, 40, 50 g. Cronómetro.

Fundamento teórico

T = \frac{1}{f} = \frac{2 \pi}{\omega} = 2 \pi \sqrt{\frac{m}{k}}Si estiramos un muelle y soltamos, comenzará a oscilar con un Movimeinto Armónico Simple. El periodo T de oscilación:  será mayor cuanto más lo sea la masa.     

Procedimiento

Hacer el montaje que se indica en la figura.
Colocar una pesa de valor m1 y separarla de
su posición de equilibrio. Medir el tiempo t
que tarda en hacer 10 oscilaciones completas.
Calcular el periodo T=t/10.
Repetir el mismo procedimiento con al menos 6 masas distintas.

Masa*(kg)





 t (s)












T2










Análisis de datos

  • Representar en una gráfica   T frente a la masa. Obtendremos aproximadamente una recta de pendiente_____________

                  completa y razona .


  • Obtén el valor de la constante elástica del muelle a partir de la pendiente de la recta.

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