Masa sobre un resorte: movimiento armónico simple

1 · Predecir

Si se duplica la masa que cuelga del resorte, ¿se duplica el período de oscilación?

• El período se duplica.
• El período sigue siendo el mismo.
• El período aumenta, pero menos del doble.

2 · Configurar

1. Abra el ajuste preestablecido Mass-on-Spring en el módulo Mecánica. Una bola (la pesa) cuelga de un resorte anclado encima de ella.
2. Tenga en cuenta la sonda de velocidad que ya está conectada a la pesa: informa la velocidad instantánea de la pesa a medida que oscila.
3. Para cada fila, establezca la masa de la pesa y la rigidez del resorte, tire de la pesa ligeramente hacia abajo, suéltela y déjela oscilar y asentarse.

3 · Recopilar datos

Grafique el período T (s) frente a la masa m (kg) para sus tres ensayos. ¿La relación es una línea recta? En su lugar, intente graficar T contra √m: ¿qué nota?

4 · Analizar

1. Usando T = 2π√(m/k), calcule el período para cada fila y compárelo con el valor que cronometró en la zona de pruebas.
2. Las filas 1 y 3 tienen masas en una relación 1:4 . ¿Por qué factor cambió el período? ¿Eso coincide con √4 = 2?

5 · Ampliar

1. Si aumentara la constante del resorte k en lugar de la masa, ¿aumentaría o disminuiría el período? Dibuje la tendencia que esperaría.
2. La pesa cuelga visiblemente más abajo por la gravedad (extensión de equilibrio = mg/k), pero la gravedad g no aparece en T = 2π√(m/k). Explique por qué el período no se ve afectado por la gravedad, aunque la posición de equilibrio sí lo esté.

La física detrás de este experimento

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