Explicar el movimiento armónico simple

1. Reúne los requerimientos para realizar el experimento que describe el movimiento armónico simple.

Requerimientos:

– Un hilo de 20 cm que pueda soportar el peso del siguiente objeto.

– Un objeto con un peso aproximado de 30 gramos y un área de 2 cm2 (puede ser una tuerca, tornillo, etc.).

– Un cronómetro (puede ser de la aplicación de un celular).

– Localiza en tu casa un espacio para que el objeto cuelgue y quede suspendido en el aire para que pueda oscilar libremente, sin que obstaculice el movimiento (puede ser el marco de una puerta, una ventana, un barandal, etc.).

2. Lee con atención el procedimiento, las veces que creas necesarias, y procede a realizarlo.

Procedimiento para el cálculo de periodo de forma experimental:

a. Amarra un extremo del hilo de 20 cm al objeto de 30 gramos, y el otro extremo fíjalo al espacio, estructura o artefacto que localizaste previamente, con el propósito de que quede colgando.

http://148.247.220.199/pluginfile.php/10455/mod_assign/intro/pendulo1.png

b. Separa el péndulo de la posición vertical un ángulo pequeño (menor de 10º) y dejarlo oscilar libremente.

http://148.247.220.199/pluginfile.php/10455/mod_assign/intro/pendulo2.png

c. Verifica que la oscilación se produzca en un plano vertical.

d. Cuando estés seguro de que las oscilaciones son regulares (después de 2 ó 3 oscilaciones), pon en marcha el cronómetro y cuenta el número de oscilaciones completas a partir de la máxima separación del equilibrio.

Nota: se aconseja tomar N = 10, en el entendido de que una oscilación completa dura el tiempo de ida y vuelta hasta la posición donde se tomó el origen de tiempos.

e. El periodo del péndulo es igual al tiempo medido dividido por N.

f. Se repite la medida anterior un total de cinco veces con el mismo péndulo. Para poder sacar un promedio entre ellas y obtener un resultado más exacto.

3. Registra las mediciones en la siguiente tabla:

MediciónTiempo registrado en el cronometro para 10 oscilacionesPeriodo = tiempo/ número de oscilaciones.PrimeraSegundaTerceraCuartaQuinta

4. Resuelve lo siguiente:

– Saca el promedio (es la suma los periodos calculados en cada registro dividido entre el número de mediciones).

– Obtén el periodo.

– Responde con tus propias palabras: ¿Qué es lo que representa el resultado anterior?

– A manera de hipótesis, imagina que se tuviera una amplitud de 10 cm, representa los resultados anteriores en la siguiente gráfica.

http://148.247.220.199/pluginfile.php/10455/mod_assign/intro/grafica.png

5. Integra el reporte (de preferencia en procesador de textos) con los siguientes elementos:

a. Describe el experimento que realizaste, incorpora la tabla de registros.

b. Expón tus resultados junto con la gráfica.

c. Expresa una breve conclusión clara y pertinente, respecto al uso del péndulo en el movimiento armónico simple.