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PREINFORME LABORATORIO DE FÍSICAUNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MEDELLÍN

FÍSICA DE OSCILACIONES ONDAS Y ÓPTICA

TEMA: CALIBRACIÓN DINÁMICA DEL SISTEMA MASA-RESORTEPRÁCTICA # : 2 GRUPO # :16 DÍA:

mierco e!"ORA: :$$ E%UIPO #:

DOCENTE:MONITOR:INTEGRANTES &'(o)*+ ,e *!-.e/

0' 1)or23 Lo4e/

OB1ETIVO GENERAL

Verifcar el com or!amie"!o #e o$cila#or arm%"ico #el $i$!ema &ma$a-re$or!e&'

OB1ETIVOS ESPECÍFICOS

• Me#ir la co"$!a"!e #e ri(i#e) #e *" re$or!e me#ia"!e *" a"+li$i$ #e $*erio#o #e o$cilaci%", m !o#o #i"+mico'

• Reali)ar el re or!e #e #a!o$ e. erime"!ale$ /acie"#o *$o a#ec*a#o #elma"e0o #e ci ra$ $i("ifca!i a$ 3 #e la$ ! c"ica$ #e re or!e #e #a!o$e. erime"!ale$'

• Ela4orar e i"!er re!ar (r+fca$ e. erime"!ale$'

FUNDAMENTO TEÓRICO:

• Ci ra$ $i("ifca!i a$• 5ro a(aci%" #e i"cer!i#*m4re$• Li"eali)aci%"• Re(re$i%" li"eal• Le3 #e oo7e• O$cilacio"e$ $i$!ema ma$a-re$or!e

INTRODUCCIÓN

E" la f(*ra 1 $e il*$!ra lo$ e$!a#o$ e" lo$ 8*e $e *e#e e"co"!rar el $i$!ema ma$a-re$or!e: lo"(i!*# "a!*ral #el re$or!e 9i)8*ier#a , ma$a aco la#a 3 e" e8*ili4rio9ce"!ro 3 ma$a #e$ la)a#a #el e8*ili4rio 9#erec/a ' E" al f(*ra 2 $e il*$!ra" lo$#ia(rama$ #e *er)a #e la ma$a m e" la $i!*aci%" #e e8*ili4rio 3 e" la $i!*aci%" #e"o e8*ili4rio'

1

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Fi5.r* &' E!6*2o! 2e !i!6em* m*!*7re!or6e

Fi5.r* 0' Di*5r*m*! 2e 8.er/*

Reali)a"#o la $*ma!oria #e *er)a$ #el $i$!ema !a"!o e" la o$ici%" #e e8*ili4riocomo e" $* o$ici%" (e"eral, +cilme"!e $e *e#e o4!e"er la ec*aci%" 1, la c*al e$la ec*aci%" #i ere"cial #el o$cilar arm%"ico, #o"#e 7 corre$ o"#e a la co"$!a"!e #eri(i#e) #el re$or!e 3 m a ma$a *"i#a al re$or!e'

0..

=+ ymk

y Ec.*ci9+ &

De la ec*aci%" 1 $e o4!ie"e 8*e la rec*e"cia ro ia e" ) 3 el erio#o #el $i$!emae" $e(*"#o$ e$!+" #a#o$ or la$ ec*acio"e$ 2 3 ; re$ ec!i ame"!e $< m 3 7 $o"#a#o$ co" *"i#a#e$ #el Si$!ema I"!er"acio"al'

2

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mk

f π 2

1= Ec.*ci9+ 0' Frec.e+ci* 2e !i!6em*

k m

P π 2= Ec.*ci9+ ' Perio2o 2e !i!6em*

PROCEDIMIENTO

1' Col(ar e" el e.!remo i" erior #el re$or!e el or!a- e$a$ co" *"a = e$a> c*3ama$a e$! e"!re ?@ ( 3 1@@ ( 9 i(*ra ; ' acer o$cilar e$!e $i$!ema 3 *$a"#oel cro"%me!ro 9 cro+9me6ro ,ir6.* 2e P)3!ic!Se+!or co" a reciaci%" #e@,@1 $ me#ir el !iem o "ece$ario ara 8*e $!e o$cile 1@ ece$ 3 re or!ar#ic/o alor e" la Ta4la 1' Re e!ir e$!e roce#imie"!o co+ * mi!m* ;4e!*<o!ra$ ece$ 9 or ra)o"e$ r+c!ica$ #e me!rolo(<a e$ co" e"ie"!e 8*ecro"ome!re #*ra"!e !o#a la $e$i%" *" mi$mo i"!e(ra"!e #el (r* o '

2' Calc*lar el !iem o me#io 3 $* #e$ iaci%" e$!+"#ar #e la me#ia 9Ec*aci%" 'Deci#ir 8*e i"cer!i#*m4re a4$ol*!a $e a a re or!ar ara lo$ #a!o$ #e !iem oco" 4a$e a lo a re"#i#o e" la r+c!ica F.+2*me+6o! 2e Teor=* 2e *Me2i2* ' E$!a $er+ la i"cer!i#*m4re a4$ol*!a 8*e $e le a$i("ar+ a !o#a$ la$me#i#a$ #e !iem o o$!eriore$ e" e$!a r+c!ica'

Fi5.r*

3

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( ) ( )∑ −

−=

2

1

1t t

nn it σ Ec.*ci9+ >' De!,i*ci9+ e!6?+2*r 2e *

me2i*

;' Ba0ar el &4or6*4e!*! @ 4e!* & #el $i$!ema &ma$a-re$or!e& 3 em lea"#o la4ala")a me#ir $* ma$a 3 re or!arla co" $* re$ ec!i a i"cer!i#*m4re a4$ol*!a9Ta4la 1 ' E$!a i"cer!i#*m4re $er+ la 8*e $e re or!ar+ e" !o#a$ la$ me#i#a$!iem4re -.e !e !i5* e mi!mo 4roce2imie+6o 'Lo$ #a!o$ o4!e"i#o$ e" e$!o$ ; a$o$, !iem o me#io 3 el alor #e la ma$a8*e $e em le% ara $* me#ici%", corre$ o"#er+" al rimer #a!o #e la Ta4la2'

' Cam4iar o!ra$ $ei$ ece$ la ma$a #el $i$!ema 3 e" ca#a ca$o me#ir el!iem o "ece$ario ara com le!ar 1@ o$cilacio"e$ .+* !o * ,e/ ' La ma$a $e

*e#e cam4iar a(re(a"#o = e$a$> al & or!a- e$a$&' Ca#a 8*e $e cam4ie la

ma$a $e #e4e 4a0ar el co"0*"!o & or!a- e$a$ e$a$& ara o4!e"er la ma$aco" la 4ala")a' Ir re or!a"#o lo$ re$*l!a#o$ e" la Ta4la 2'

?' Co" lo$ #a!o$ recolec!a#o$ e" la Ta4la 2 3 a ar!ir #e *"a li"eali)aci%" #e laec*aci%" #el erio#o #el $i$!ema 9Ec*aci%" ? , o4!e"er la co"$!a"!e #eri(i#e) #el re$or!e reali)a"#o el a"+li$i$ #e lo$ re$*l!a#o$ o4!e"i#o$ a ar!ir#e la re(re$i%" li"eal #e la (r+fca m P vs2 em lea"#o el $o ! are #ere(re$i%" li"eal #el a8*e!e P)3!i!cSe+!or '

mk

P 2

2 4 π = Ec.*ci9+ ' Li+e* i/*ci9+ 2e * ec.*ci9+ 2e

Perio2o 2e !i!6em*

6' Com arar el alor o4!e"i#o #e la co"$!a"!e #e ri(i#e) #el re$or!e a ar!ir #ela re(re$i%" li"eal co" el alor 8*e $e re or!a como & alorco" e"cio"alme"!e er#a#ero&, el c*al $er+ calc*la#o a ar!ir #el rome#io#e la co"$!a"!e o4!e"i#a or el m !o#o e$!+!ico 3 or el m !o#o #i"+mico#a#a$ or el ro e$or'

F' Reali)ar la$ co"cl*$io"e$ 3 re$ o"#er a la$ re(*"!a$ #a#a$ al f"al #e e$!e#oc*me"!o co" 4a$e e" la r+c!ica reali)a#a'

4

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REPORTE DE DATOS

T* * &: Da!o$ em lea#o$ ara el c+lc*lo #e la #e$ iaci%" e$!+"#ar #e la me#ia

mG @,1 ?H 97( T: Tiem o ara 1@ o$cilacio"e$ 9$

H,?1

H,?;

H,? H,? H,?2

H,?1

H,?;

H,?;

H,?;

H,?;

T* * 0: Recolecci%" #e #a!o$ co" $*$ i"cer!i#*m4re$

N mero #eo$cilacio"e$ Ma$a Tiem o 5erio#o 5erio#o c*a#ra#o

n mU m ± t U t ± P U P ± 2

2

P U P ±9a#ime"$io"al 97( 9$ 9$ 9$2

1@ @,1 ?HJ@,@@@1 H,?2J@,@1 @,H?2FJ@,@@

1 @,F2FJ@,@@21@ @,2 6 J@,@@@

1 ,?1J@,@1 @, ?1J@,@@1 @, @ J@,@@21@ @,;@@FJ@,@@@

1 1@, @J@,@1 1,@ @J@,@@1 1,@H1J@,@@21@ @,;?22J@,@@@

1 11,1;J@,@1 1,11;J@,@@1 1,2;HJ@,@@21@ @,@HFHJ@,@@@

1 6,1;J@,@1 @,61;J@,@@1 @,;F?J@,@@2

1@ @,1 12J@,@@@1 F, J@,@1 @,F J@,@@1 @,??;J@,@@2

F9rm. *! 4*r* e c? c. o 2e * i+cer6i2.m re:

( ) ( )∑ −

−= 2

1

1 x x

nn it σ

t P uu10

1= ( ) P

u P P u ×= 22

ANÁLISIS GRÁFICO

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SOLUCIÓN A PREGUNTAS

1' 5ara el c+lc*lo #e la i"cer!i#*m4re #e la ma$a #el $i$!ema, $er<ae8*i ale"!e me#ir la ma$a #e ca#a & e$a& 3 l*e(o a(re(ar e$!e alor a lama$a #el or!a- e$a$ 8*e a la i"cer!i#*m4re o4!e"i#a #e la ma$a #elco"0*"!o = or!a- e$a$ e$a$> *$!if8*e $* re$ *e$!a' RTAG No, "o e$e8*i ale"!e, 3a 8*e al reali)ar la me#ici%" #e ca#a ma$a 3 l*e(o a(re(ar lama$a #el or!a- e$a$, $e e$!+ ro a(a"#o m*c/o m+$ la i"cer!i#*m4re orel (ra" " mero #e o eracio"e$'

2' P* oc*rre co" la co"$!a"!e #e ri(i#e) #e 2 re$or!e$ e.ac!ame"!e i(*ale$ $ie$!o$ $o" *e$!o$ e" $erie Q 8* oc*rre c*a"#o $o" *e$!o$ e" araleloRTAG C*a"#o lo$ re$or!e$ $o" *e$!o$ e" $erie, e$!o$ *"cio"a" como *"$olo (ra" re$or!e, or lo 8*e $* co"$!a"!e e$ $olo *"a 3 e$!a #i$mi"*3emie"!ra$ 8*e c*a"#o ac! a" e" aralelo $* co"$!a"!e a*me"!a 3a 8*e lo$#o$ e0erce" !ra4a0o'

;' Si el e. erime"!o $e reali)a e" i!er, c%mo cree *$!e# 8*e $e er<aa ec!a#o el erio#o #el $i$!ema *$!if8*e $* re$ *e$!a' RTAG No $e ea ec!a#o, 3a 8*e a*"8*e e" 0 i!er /a3a *"a ma3or (ra e#a# 8*e e" la!ierra, e$!o "o !ie"e e ec!o $o4re el erio#o 3a 8*e e$!e $olo e$ *"ci%" #e lama$a #el $i$!ema 3 la co"$!a"!e #el re$or!e'

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