Determinación de ``g´´ por medio de un péndulo simple

DETERMINACIÓN DE ``g´´ POR MEDIO DE UN PÉNDULO SIMPLE

En esta práctica realizamos un estudio de algunos valores con un péndulo simple para determinar la gravedad (g). Hicimos el péndulo con una pesa, un hilo, y diurex.

Analizamos los valores obtenidos a partir del péndulo y con base a algunas fórmulas logramos determinar una aproximación a lo que conocemos como gravedad de la Tierra (9.81m/s2).

Los resultados obtenidos y previamente analizados nos dicen que la práctica fue un total éxito ya que demostramos que en efecto la gravedad de la Tierra es de 9.81m/s2 esta práctica fue muy sencilla de realizar.

Introducción:

Un péndulo simple se define como una partícula de masa m suspendida del punto O por un hilo inextensible de longitud l y de masa despreciable.

Si la partícula se desplaza a una posición q0 (ángulo que hace el hilo con la vertical) y luego se suelta, el péndulo comienza a oscilar.

Materiales:

• Diurex
• Cinta métrica
• Hilo
• Pesa
• Cronómetro

Resultados:

La determinación de la aceleración debida a la gravedad, representada comúnmente por "g", es una práctica fundamental en la física que ha sido llevada a cabo a lo largo de la historia con diversos métodos. Uno de los métodos más clásicos y precisos para medir "g" es a través de un péndulo simple. Este experimento proporciona una comprensión profunda de los principios básicos de la física, específicamente en relación con el movimiento armónico simple y la influencia de la gravedad en un objeto en oscilación.

El péndulo simple es un sistema físico idealizado que consiste en una masa puntual suspendida de un hilo inextensible y sin masa. Este sistema tiene propiedades que lo hacen especialmente adecuado para estudiar las características fundamentales de los movimientos oscilatorios. Cuando se desplaza a un péndulo simple desde su posición de equilibrio y se libera, la masa comienza a oscilar hacia adelante y hacia atrás. Este movimiento oscilatorio es un ejemplo de movimiento armónico simple (MAS), que es un tipo de movimiento periódico caracterizado por una fuerza restauradora proporcional al desplazamiento y en dirección opuesta al mismo.

La ecuación que describe el movimiento de un péndulo simple es:

[pic 2]

donde T es el periodo de oscilación, L es la longitud del hilo y g es la aceleración debida a la gravedad. A partir de esta ecuación, se puede despejar "g" para obtener:

[pic 3]

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Este es el principio básico que subyace en la determinación de "g" mediante un péndulo simple. Para llevar a cabo el experimento, se mide la longitud del hilo y se registra el tiempo que tarda la masa en completar un cierto número de oscilaciones, determinando así el periodo

T. Al sustituir estos valores en la ecuación, se puede calcular la aceleración debida a la gravedad.

Es importante destacar que este experimento se realiza mejor en condiciones controladas, minimizando factores externos que podrían afectar la precisión de las mediciones. La longitud del hilo debe medirse con precisión, y el péndulo debe oscilar en un ambiente sin resistencia del aire para obtener resultados más exactos. Además, se pueden realizar múltiples mediciones y promediar los resultados para reducir errores experimentales.

Así como lo podemos ver en esta tabla de nuestros resultados:

Con estos valores y las fórmulas ya vistas es cómo podemos determinar la fuerza de gravedad  ́ ́g ́ ́ mediante un péndulo simple.

La determinación de "g" mediante un péndulo simple no solo es un ejercicio práctico en el laboratorio, sino que también ilustra la conexión entre los conceptos teóricos y la aplicación práctica de las leyes físicas. Este experimento ha sido una herramienta valiosa a lo largo de la historia de la ciencia, proporcionando una forma precisa y elegante de medir la aceleración debida a la gravedad y contribuyendo al desarrollo de nuestra comprensión del mundo físico que nos rodea.

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