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1. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Facultad de Ciencias Básicas,
Escuela de Fı́sica
Práctica n. 11: SISTEMA MASA RESORTE
Laboratorio Fı́sica I
1. Objetivos
Verificar la ley de Hooke.
Medir la constante k de un resorte.
Medir el perı́odo de oscilación de un sistema masa-resorte y compararlo con su valor esperado.
2. Marco Teórico
Ley de Hooke
Suponga el caso de una masa m atada a un extremo de un resorte, tal como es ilustrado en la figura 1:
cuando la masa se desplaza una distancia x de su punto de equilibrio, la fuerza que ejerce el resorte sobre
ella es:
F = −kx, (1)
con k la constante de elasticidad, la cual depende de las caracterı́sticas del material del cual esté hecho
el resorte.
En este sistema, la masa m es desplazada de su posición de equilibrio a lo largo de la longitud del resorte.
Al ser liberada la masa oscila alrededor de su posición de equilibrio con un perı́odo T:
T = 2π
r
m
k
, (2)
1

2. Figura 1: Sistema masa-resorte donde la gravedad modifica la longitud de equilibrio del resorte.
3. Materiales
Soporte universal con gancho.
Resortes.
Cinta métrica.
Cronómetro digital.
Juego de masas X 50 g.
Balanza.
4. Procedimiento
PARTE I: Análisis dinámico (Fuerzas)
Si cuelga cierta masa del resorte, cuando esté la masa (y el resorte) en reposo, el resorte se habrá estirado
hasta una posición en la que la fuerza de la gravedad y la fuerza del resorte se igualan. Esta es una forma
ingeniosa de saber cuál es la fuerza que ejerce el resorte cuando se estiró x.
Variando la masa (sin exagerar, es decir use masas que no deformen permanentemente el resorte)
complete la tabla 1 relacionando m, x F.
2

3. m (kg) x (m) F (N)
Tabla 1
Repita el procedimiento para un segundo resorte.
PARTE II: Análisis del movimiento armónico
Para el mismo resorte usado en la parte I, suspenda m = 80 g (incluyendo la masa del gancho) y
mida el tiempo t transcurrido para 10 oscilaciones completas. El perı́odo será T = t/10. Repita este
procedimiento tres veces y complete la tabla 2
m(kg) T1 (s) T2 (s) T3 (s) T (s) T2 (s2)
0,02
0,04
0,06
0,08
Tabla 2
Retire 20 g y repita el ı́tem anterior.
Repita el procedimiento para el segundo resorte diferente usado en la parte I.
5. Gráficos y análisis de resultados
Determine k para ambos resortes a partir del ajuste los datos de F vs x de la tabla 1. (Realice el
gráfico en rayado milimetrado y en el programa Origin).
Grafique en rayado milimetrado (y en el programa Origin) T vs m a partir de los datos de la tabla 2.
Qué comportamiento observa?
Realice el gráfico T2 vs m (en rayado milimetrado y en el programa Origin). Qué comportamiento
Observa? Realice el ajuste correspondiente y a partir del valor de la pendiente estime el valor de k.
Haga el análisis dimensional de las ecuación obtendida del gráfico F vs x, T vs m y T2 vs m.
Al final tiene dos diferentes valores experimentales de k para cada resorte. Compárelos. Cuál es la
diferencia porcentual entre ellos?.
De acuerdo al perı́odo de oscilación de un sistema masa-resorte de la tabla 2 puede concluir al comparar
con el valor esperado según la ecuación 2?
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4. 6. Conclusiones
7. Referencias
1. CRISTANCHO, Fernando. Fundamentos de Fı́sica Experimental y Mecánica. Cuaderno de bitácora,
gráficas, introducción al análisis de datos. Bogotá, Departamento de Fı́sica UNAL. 2008.
2. HEWITT, Paul. Fı́sica conceptual. Novena edición. Pearson Educación. 2004.
3. SEARS-ZEMANSKY. Fı́sica universitaria. Vol. 1. Undécima edición. Pearson Educación.2004
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