LF_E164_INFO_5_SGR_1

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UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER 
INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA 
 
 
PRÁCTICA #: 5 TÍTULO: Ley de Hooke 
INTEGRANTES 
NOMBRE: Zapata Palacio Madwin Leonardo CÓDIGO: 1091681553 
NOMBRE: Delgado Parra Aner Duvan CÓDIGO: 1095949188 
GRUPO #: E164 
SUBGRUPO #: 1 
FECHA DE ENTREGA: 
9 de Abril de 2022 
DOCENTE: 
Paolo Andrés Ospina Henao 
 
RESUMEN 
 
En esta práctica se registran las oscilaciones armónicas de un péndulo de resorte en función del tiempo t con 
diferentes masas suspendidas, El imán de retención sirve para fijar con precisión el inicio de la oscilación, ya 
que mantiene las pesas suspendidas en el punto inferior de inversión de la oscilación antes del inicio del registro 
de datos. El sensor de movimiento y el imán de retención deben ser desplazados verticalmente según el número 
de pesas suspendidas con respecto a la posición del gancho. Idealmente el sensor de movimiento se encuentra 
aproximadamente en la mitad del hilo, cuando el péndulo se encuentra en la posición de equilibrio. 
 
 
TABLAS DE DATOS Y GRÁFICAS 
 
 
 
Figura 1, Montaje de la practica 
 
 
 
 
 
Fuerza Lo= 11cm Elongación 
N F [N] L [cm] S [cm] S[m] 
1 (50g) 0,4905 N 33 cm 22 cm 0,22 m 
2 (100g) 0,981 N 58 cm 47 cm 0,47 m 
3 (150g) 1,471 N 79 cm 68 cm 0,66 m 
4 (200g) 1,962 N 102 cm 91 cm 0,91 m 
Tabla 1a 
 
Masa colgante 
[kg] 
Cantidad de 
oscilaciones 
Tiempo [s] Frecuencia [Hz] 
0,05 kg 11 10,8 s 1,018518519 𝐻𝑧 
0,1 kg 5 5,8 s 0,8620689655 𝐻𝑧 
0,15 kg 4 5,5 s 0,7272727273 𝐻𝑧 
Tabla 2a 
 
 
 
EVALUACIÓN Y CÁLCULOS 
 
Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades 
 
 Ley de Hooke. 
 
a. Complete las tablas 1a y 2a calculando la fuerza F y la elongación S. 
 
 
 
S [cm] = L [cm] - Lo[cm] 
Para N = 1 
S [cm] = 33cm − 11cm = 22cm ≣ 0,22 m 
Para N = 2 
S [cm] = 58cm − 11cm = 47cm ≣ 0,47 m 
Para N = 3 
S [cm] = 79cm − 11cm = 68cm ≣ 0,66 m 
Para N = 4 
S [cm] = 102cm − 11cm = 91cm ≣ 0,91 m 
 
 
F [N] = m*g 
Para N = 1 
F [N] = 0,05 kg ∗ 9,81 m/𝑠2 = 0,4905 N 
 
Para N = 2 
F [N] = 0,1 kg ∗ 9,81 m/𝑠2 = 0,981 N 
 
Para N = 3 
F [N] = 0,15 kg ∗ 9,81 m/𝑠2 = 1,471 N 
 
Para N = 4 
F [N] = 0,2 kg ∗ 9,81 m/𝑠2 = 1,962 N 
 
 
 
 
 
 
 
 
b. Realice la gráfica F[N] vs S[m] a partir de los datos registrados en la tabla 1a. 
 
 
Figura 2, Grafica de la fuerza en función de la elongación 
 
c. Para la gráfica F vs S del punto b) aplique regresión lineal y obtenga los valores y unidades de las 
respectivas pendientes, puntos de corte y factores de correlación de los datos. ¿Qué significado 
tienen dicha pendiente? 
 
Pendiente = 2,1641 
Punto de corte = 0,0034 
Correlación = 0,9972 
𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏 
¿Qué significado tienen dicha pendiente? 
La pendiente representa la constante de elasticidad K (N/m) 
 
 Movimiento oscilatorio. 
 
d. A partir de cada una de las gráficas de la pestaña RECORRIDO determine cuántas oscilaciones 
realizó el sistema masa-resorte y calcule (valor experimental) la frecuencia. Registre este valor en la 
tabla 2a. 
 
 
𝐅𝐫𝐞𝐜𝐮𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 [𝐇𝐳] = 
𝒄𝒂𝒏𝒕𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒐𝒔𝒄𝒊𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔
𝒕𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐
 
 
Para N = 1 
Frecuencia [Hz] = 
11
10,8 𝑠
= 1,018518519 𝐻𝑧 
 
Para N = 2 
Frecuencia [Hz] = 
5
5,8 𝑠
= 0,8620689655 𝐻𝑧 
 
Para N = 3 
Frecuencia [Hz] = 
4
5,5 𝑠
= 0,7272727273 𝐻𝑧 
 
0,22; 0,4905
0,47; 0,981
0,66; 1,471
0,91; 1,962
y = 2,1641x + 0,0034
R² = 0,9972
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
F 
[N
] 
S[m]
F [N] vs S[m]
 
 
e. Para cada caso, grafique: Recorrido, Velocidad, Aceleración y Cinemática 
 
Gráficas para Masa colgante 0.5kg 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráficas para Masa colgante 0.1 kg 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gráficas para Masa colgante 0.15 kg 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISIS DE RESULTADOS, DATOS Y GRÁFICAS 
 
- De la tabla 1ª podemos decir que efectivamente cuando se le aplican al resorte más masas colgantes su 
elongación va aumentando en centímetros y su respectiva fuerza también. Pero en la tabla 2ª ocurre algo 
contrario y es que, si observamos los datos a mayor masa colgante aplicada al resorte, es menor el 
número de oscilaciones y por ende tarda menos tiempo en volver a su longitud inicial. 
 
- Si analizamos la gráfica de la figura 2, podemos decir que la gráfica es de tipo lineal (recta) y que muestra 
la relación que hay entre la magnitud de la fuerza en función de la elongación del resorte, pues según la 
ley de Hooke la fuerza es directamente proporcional a la elongación. 
 
- De la gráfica de la regresión lineal se puede afirmar que la pendiente representa la constante de elasticidad 
K (N/m) y que para esta práctica tiene un valor de 2,1641 (N/m), este valor no es muy alto y de el podemos 
afirmar que al resorte no le cuesta trabajo estirarse. la pendiente que pasa por casi todos los puntos de la 
gráfica hace que se tenga una correlación de 0,9972. 
 
- Se halló la frecuencia del resorte para cada valor de masa colgante aplicada; este valor de frecuencia nos 
indica el número de oscilaciones completas (ciclos) que se realizan en un segundo. 
 
- De las gráficas obtenidas para el recorrido, la velocidad, aceleración y cinemática de cada caso cuando 
se le aplicaron al resorte varias masas colgantes podemos afirmar que concuerdan con los valores 
medidos en la tabla 2ª pues se puede observar que a mayor cantidad de masa colgante el número de 
oscilaciones se reduce. De la forma de onda de las gráficas podemos decir que es un movimiento 
armónico amortiguado y que su principal característica como se observa, es que la amplitud de la 
oscilación disminuye exponencialmente con el tiempo. Por tanto, la energía del oscilador también 
disminuye. 
 
- Las distorsiones en las distintas graficas suceden a causa de la fricción que se generó en la cuerda que 
sostenía las masas colgantes y que a su vez jalaban el resorte. 
 
 
OBSERVACIONES 
 
- fue importante revisar que el sensor esté funcionando correctamente, ya que se pueden presentar errores 
en la medición. 
- Antes de hacer la medición para cada valor de masa colgante, fue importante revisar que el cordón que 
jalaba el resorte quedara bien puesto en la polea del sensor. 
 
 
CONCLUSIONES 
 
- un resorte puede deformase y volver a su forma original si este no tiene ninguna fuerza que se lo impida 
siempre y cuando la fuerza aplicada no sea mayor a la constante de elasticidad. 
 
- La energía potencial elástica presente en función de la elongación no son directamente proporcionales. 
 
- Con esta práctica se definió cual era la variable dependiente y cuál era la variable independiente. La 
independiente es el peso ya que este no depende del estiramiento que sufra el resorte y la dependiente 
es la dispersión del resorte ya que esta aumentaba o disminuía conforme se le iban agregando las masas 
colgantes. 
 
- En esta práctica estudiamos el movimiento armónico amortiguado, luego de recopilar los datos y realizar 
los cálculos necesarios para esta práctica, con el uso de tablas se organizaron los resultados que nos 
ayudaron a determinar la constante elástica, las fuerzas y las frecuencias. 
 
- El movimiento armonico amortiguado depende de ciertos factores como lo es la fricción, que esta es la 
que da el efecto de amortiguamiento en el movimiento. 
 
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Serway, Raymond. (2000) FISICA Tomo I. 7ª Ed. McGraw Hill. México 
Sears & Zemansky. (1999) Física Universitaria. Volumen I. 11ª Ed. Pearson Education. México. 
Ohanian, Hans; Markert, Jhon. (2009). Física para ingeniería y ciencias. Volumen 1. 3ª Ed. Mc Graw Hill. 
México. 
Resnick, R. y Halliday, D. (1997). Física. Tomo I. Editorial C.E.C.S.A. México 
Alonso, M. y Finn, E. (1995). Física. 1ª Ed. Editorial Pearson. México