GRÁFICAS Y LINEALIZACIÓN DE CURVAS

FÍSICA 1

PRÁCTICA 1

GRÁFICAS Y LINEALIZACIÓN DE CURVAS

AUTORES: (Cuatro integrantes)

AREQUIPA – PERÚ

2013

PRÁCTICA No 2

GRÁFICAS

I. OBJETIVOS

• Analizar gráficas y obtener información física de un conjunto de datos experimentales

• Determinar la aceleración de la gravedad utilizando un péndulo

II. EQUIPO

• Masas de 30 g

• Papel milimetrado

• Balanza

• Cinta métrica

III. TEORÍA

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.

El péndulo describe una trayectoria circular, un arco de una circunferencia de radio l. Estudiaremos su movimiento en la dirección tangencial y en la dirección normal.

Las fuerzas que actúan sobre la partícula de masa m son dos: una fuerza vertical, el peso mg y la otra, de la acción del hilo, una fuerza T en la dirección radial

Descomponiendo el peso en la acción simultánea de dos componentes, mg•senq en la dirección tangencial y mg•cosq en la dirección radial, obtenemos la ecuaciones que gobierna el movimiento de la masa m. Considerando la componente tangencial de las fuerzas que actúan sobre la masa m y haciendo que el ángulo q sea pequeño (senq » q ), la masa m, obtenemos un sistema que describe un movimiento oscilatorio, cuya ecuación de la amplitud angular es

(1)

Donde el valor de la frecuencia angular de oscilación tiene un valor: . De esta última ecuación se deduce que el periodo de oscilación es:

(2)

IV. PROCEMIENTO

1. Realice el montaje del péndulo simple, ponga el cuerpo a oscilar con pequeñas amplitudes (5º ). Observe, ¿Qué factores, variables, magnitudes están presentes en el movimiento? ¿Cómo podría estudiar la dependencia del periodo de esos factores o magnitudes? ¿Cómo podría medir el periodo?

2. Manteniendo la masa y la longitud constantes, mida el periodo para tres amplitudes diferentes. (mida el tiempo de 5 oscilaciones en cada caso y halle el periodo). Discuta y analice con sus compañeros sus observaciones y resultados. Coloque sus dato en la tabla siguiente:

TABLA 1

Amplitud Tiempo t (s) Nro Oscilaciones Periodo T(s)

A1 =5° 6,43s 5 1,286

A2 =10° 5,98s 5 1,196

A3 =15° 5,44s 5 1,088

3. Manteniendo la amplitud y la masa constantes, mida el periodo de oscilación variando la longitud, cada 10 cm, determine en cada caso el periodo de oscilación y complete la Tabla 2

TABLA 2

n L Tiempo ( t) Nro Oscil. Periodo T(s)

1 20 4,36 5 0,87 0,45

2 30 4,59 5 0,92 0,55

3 40 5,08 5 1,02 0,63

4 50 5,53 5 1,11 0,71

5 60 6,34 5 1,27 0,78

6 70 6,58 5 1,32 0,84

7 80 7,33 5 1,47 0,89

4. Grafique en papel milimetrado el periodo T en función de la longitud L (Indique que variable es dependiente o independiente)

5. Grafique en papel milimetrado el periodo T en función de la raíz cuadrada de la longitud y determine la ecuación de la gráfica. ¿Para que sirve la ecuación de la gráfica?

6. Si comparamos la ecuación 2, proporcionada en la teórica,

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