Lab 2 Fisica - Laboratorio 2 física mecánica

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Objetivo General.
Aplicar los conceptos de trabajo y conservación de la energía mecánica, a través de una 
práctica virtual de sistema masa-resorte, haciendo uso de la ley Hooke llevar a cabo una 
exploración detallada de la relación entre la fuerza aplicada, la elongación del resorte y la 
energía potencial elástica.
Objetivos específicos.
Definir y explicar los conceptos relacionados con el Movimiento armónico simple 
(MAS), teniendo como referencia las contribuciones de Robert Hooke.
Hallar el valor del Periodo (T), para las cinco 5 diferentes masas y graficar la línea de 
regresión para la obtención del valor de la pendiente. 
Calcular la constante con el valor de la pendiente.
Calcular y analizar el comportamiento de la energía potencial para las diferentes masas 
utilizando la misma elongación y para una sola masa, variando las elongaciones.
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Datos y resultados 
No. De datos Masa (kg) Tiempo (t)
(segundos)
Periodo (T)
(segundos)
T2
1 0,05 12 0,6 0,36
2 0,15 21 1,05 1,1025
3 0,18 23 1,15 1,3225
4 0,2 25 1,25 1,5625
5 0,25 28 1,4 1,96
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
0
0.5
1
1.5
2
2.5
f(x) = 7.99638336347197 x − 0.065899638336347
Periodo T^2 vs m
m
T
^
2
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Discusión 
De acuerdo al análisis de datos obtenidos anteriormente, se logró comprender el comportamiento 
del Movimiento Armónico Simple que es un tipo de movimiento oscilatorio donde un (MAS)
objeto se mueve de un lado a otro manteniendo un punto de equilibrio. En el la fuerza de (MAS) 
restauración ( ) que hace que el resorte se devuelva y encuentre el punto de equilibrio es Fk= Kx
directamente proporcional a la magnitud del desplazamiento y siempre va en la dirección opuesta
al desplazamiento. 
A partir de los datos obtenidos en la gráfica T^2 vs m, a mayor masa el tiempo de oscilación es 
más lento lo que denota un aumento de periodo y viceversa, con este grafico de dispersión se (T)
halló la línea de regresión y la ecuación, donde se encuentra el valor de la pendiente con un valor 
de 7,9964. Haciendo uso de la formula inicial (T=2 π√m/k) se procedió a calcular la constante del
resorte, que es única y solo se calcula de forma genérica, despejando k, la fórmula para calcularla
es (k= 4 π^2/pendiente), sustituyendo los valores la constante corresponde a k =4,9370 N/m.
Con respecto a los datos de la energía potencia elástica se puede afirmar lo siguiente. Utilizando 
la misma elongación para las diferentes masas, se puede confirmar que cuanto más se estira o se 
comprime más energía se almacena, esto se evidencia comprando el valor de los pesos, es decir 
para una masa de 0,05 kg su energía potencial elástica corresponde a 0,7467 J, y para una más de 
0,25 kg su energía potencial elástica es de 0,1305J, confirmando por completo lo mencionado 
anteriormente. Y por otro lado para una misma masa variando las elongaciones se puede deducir 
que la energía potencial elástica almacenada en el resorte varía de acuerdo con la ley de Hooke, 
que establece que la fuerza necesaria para estirar o comprimir un resorte es directamente 
proporcional a la elongación o compresión del resorte desde su posición de equilibrio. Con los 
datos de la tabla, se puede confirmar la teoría, si se elonga la masa a diferentes distancias, la 
energía potencial elástica aumentará cuadráticamente. 
Cuestionario:
1. ¿Qué representa la pendiente en una gráfica de T2 vs m? explique.
T=2 √m/k
(T )2 ¿¿(2 π √mk )2
Se organiza la ecuación 
T 2=4 π
2
k
m
Pendiente= 4π
2
k
=¿
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k= 4 π
2
Pendiente
Se sustituye 
k= 4 π
2
7,9964
=4,9370 N /m
2. Según lo observado en la gráfica de T2 vs m, ¿cuál es la relación que existe entre ambas 
cantidades? Explique.
Existe una relación directamente proporcional entre el periodo (T^2) y la masa (m). en este 
caso al observar la gráfica se puede evidenciar que a medida que la masa aumenta el periodo 
de oscilación también aumenta, por otro la relación entre ambas cantidades sugiere una 
gráfica lineal positiva. 
3. Haciendo uso del valor de la pendiente (hallada en el punto 15 del procedimiento), 
utilizando la regla, y la opción “masa en equilibrio” (que son herramientas de la 
simulación), calcule la energía potencial elástica para cada una de las masas trabajadas en 
esta práctica. Calcule la energía potencial para una sola masa, pero variando las 
elongaciones (3 medidas). ¿Qué puede concluir de la energía potencial?
Masa (kg) X (m) Energía P
Elástica
 0,05 0,55 0,746729905
0,15 0,4 0,394964578
0,18 0,35 0,302394755
0,2 0,3 0,222167575
0,25 0,23 0,130585164
La energía potencial actúa dependiendo del valor de la constante y de la interacción masa (m) (k) 
y elongación (x). En la tabla donde se calculó la energía potencial elástica utilizando la misma 
elongación se puede afirmar que a mayor distancia la energía aumenta cuadráticamente, es decir 
que incluso con una masa pequeña la energía potencial elástica puede ser significativa, como se 
observa en la tabla. En cuanto a los valores masa constante con elongaciones diferentes y 
comparando con los otros datos obtenidos, la única variable que afecta la energía será x. 
Conclusiónes
El sistema masa- resorte, siempre va a encontrar un punto de equilibrio sin importar el 
peso del objeto debido a la fuerza restauradora. 
Masa (kg) X (m) Energía P
Elástica
0,15 0,46 0,522340654
0,52 0,667490137
0,3 0,222167575
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La grafica T^2 vs m arroja un comportamiento lineal, debido a que la elongación o 
desplazamiento del resorte verticalmente es proporcional al peso que ejerce la masa, 
haciendo que la fuerza restauradora encuentre el punto de equilibrio.