Vamos a considerar la fuerza ejercida por un muelle sobre una masa unida a él.

Esta fuerza se puede expresar en función de la elongación como: F=- k X

• Donde X es el desplazamiento de la masa desde la posición de equilibrio y
• k es una constante característica de cada muelle llamada constante del muelle.

Esta expresión es conocida como ley de Hooke.

Este applet de Java te permite familiarizarte con esta relación y con el movimineto vibratorio armónico simple.

Como manejarlo:

Tenemos un muelle sobre una mesa (que no roza con ella) y
una cuerda que lo une a unas masa variables a través de una polea sin masa y que no roza con la cuerda.

Puedes enganchar masas/pesas a la cuerda:

1. Para ello sitúa el puntero del ratón sobre el bloque de pesas.
2. El color de las pesas del bloque situadas por encima del puntero se vuelve negro.
3. Pulsa el botón izquierdo del ratón para añadir esos bloques negros a la cuerda.
4. La masa añadida y su valor se muestran en el otro muelle situado a la derecha.

El muelle se estira hasta alcanzar la posición de equilibrio.

Puedes retirar masas/pesas de la cuerda, para ello :

• Coloca el puntero en la zona de los bloques añadidos y verás como el color de las pesas situadas debajo del puntero se vuelven negras.
• Pulsando el botón izquierdo del ratón se retiran los bloques negros que cuelgan.

Si pulsas el botón derecho del ratón y con el pulsado arrastras arriba/abajo,

la fuerza recuperadora del muelle al no estar compensada por las pesas

originará un movimiento oscilatorio armónico simple (M.A.S.)

Una pulsación ("click") detiene el movimiento y otra lo reanuda.

Presiona el pulsador Stop para devolver el muelle a su posición de equilibrio.

Presiona el pulsador Reset para restablecer los valores iniciales de los parámetros.

Ejercicios:

1. Calcula la constante del muelle.
2. Si el punto verde marca la posición de equilibrio, ¿cómo hallarás la amplitud de la oscilación?
3. Mide el período de la oscilación. ¿Cuál es la relación entre el período y la masa?
4. ¿Qué más puedes averiguar del sistema oscilante?

Si un muelle con una masa unida a él se estira o se comprime, y luego se le deja oscilar,

lo hará de una manera parecida a lo que llamamos movimiento armónico simple (MAS).

Muchos sistemas elásticos (edificios, asta de la bandera, alas de los aviones, etc) se comportan de manera similar.

¡Tus sugerencias serán muy estimadas! Please click hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw

Autor: Fu-Kwun Hwang, Dept. of physics, National Taiwan Normal University

Traducción: José Villasuso Gato.
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