Informe 9 fisica calor ondas

PENDULO SIMPLE

Yeiner Cervantes, Fernando Gutiérrez, Jean Velásquez

Laboratorio de Física Calor Ondas Grupo: K

Profesor Luis Simancas. Mesa 2. 10-10-2017

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Resumen

En la presente experiencia se llevó a cabo el estudio de los conceptos básicos que nos ayudan a analizar el comportamiento del péndulo simple como lo es la frecuencia, el periodo y el tiempo, teniendo en cuenta las indicaciones del ingeniero a cargo para así poder identificar  el comportamiento del péndulo y analizar gráficamente los resultados. Para ello se realizan variaciones en la longitud del sedal, gracias a esto se pudo observar el número de oscilaciones de acuerdo a estas longitudes.

Palabras claves, Péndulo simple, Periodo, Longitud, Oscilación, Movimiento Armónico Simple…

Abstract

In the present experiment we carried out the study of the basic concepts that help us to analyze the behavior of the simple pendulum as it is the frequency, the period and the time, taking into account the indications of the engineer in charge in order to be able to identify the behavior of the pendulum and graphically analyze the results. For this, variations are made in the length of the line, thanks to this it was possible to observe the number of oscillations according to these lengths.

Keywords, Simple Pendulum, Period, Length, Swing, Simple Harmonic Motion...

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1. Introducción

Es un modelo que debe cumplir con las siguientes funciones:

• El hilo que se cuelga en la esfera es inextensible y su masa es despreciables.
• La masa de la esfera se considera un cuerpo puntual.
• No existen agentes que provoquen efectos disipados. Se desprecia la fuerza de fricción.

Por lo tanto se puede obtener un modelo matemático que permita describir este modelo. En la naturaleza hay muchos movimientos que se repiten a intervalos iguales de tiempo, estos son llamados movimientos periódicos. En Física se ha idealizado un tipo de movimiento oscilatorio, en el que se considera que sobre el sistema no existe la acción de las fuerzas de rozamiento, es decir, no existe disipación de energía y el movimiento se mantiene invariable, sin necesidad de comunicarle energía exterior a este. Este movimiento se llama MOVIMIENTO ARMÖNICO SIMPLE (MAS).

El movimiento Armónico Simple, un movimiento que se explica en el movimiento armónico de una partícula tiene como aplicaciones a los péndulos, es así que podemos estudiar el movimiento de este tipo de sistemas tan especiales, además de estudiar las expresiones de la Energía dentro del Movimiento Armónico Simple.

2. Fundamentos teóricos

• Movimiento armónico simple: El movimiento armónico simple es un movimiento periódico de vaivén, en el que un cuerpo oscila de un lado al otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada, y en intervalos iguales de tiempo.
• Movimiento oscilatorio: El movimiento oscilatorio es un movimiento en torno a un punto de equilibrio estable. Este puede ser simple o completo. Los puntos de equilibrio mecánico son, en general, aquellos en los cuales la fuerza neta que actúa sobre la partícula es cero.
• Periodo de un péndulo simple: El periodo del péndulo simple, para oscilaciones de poca amplitud, viene determinado por la longitud del mismo y la gravedad. No influye la masa del cuerpo que oscila ni la amplitud de la oscilación. El periodo del péndulo simple es el tiempo que tarda el péndulo en volver a pasar por un punto en el mismo sentido
• Frecuencia angular: 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 0 (ángulo que hace el hilo con la vertical) y luego se suelta, el péndulo comienza a oscilar.

[pic 4]Figura 1.

3. Objetivos

3.1 Objetivo general

• Deducir los parámetros que influyen en el periodo de un péndulo simple

3.2 Objetivos específicos

• Determinar las leyes del movimiento periódico oscilatorio
• Representa grafica la relación existente entre el periodo y la elongación
• Representar gráficamente la relación entre el tiempo y la velocidad
• Representar gráficamente la relación entre el tiempo y la aceleración
• Representar la relación entre el recorrido y la velocidad

4. Desarrollo experimental

4.1. Materiales

• Sensor de movimiento
• Timer S
• Barreras luminosas multiuso (Horquillas)
• Cable de conexión
• Varilla de 10 cm
• Juego de pesas de 50 gramos
• Imán de retención
• Base de soporte en V grande
• Varilla soporte de 25 cm
• Varilla soporte de 150 cm
• Mordazas Leybold
• Nueces
• Pasador
• Sedal
• Par de cables 100 cm rojo y azul
• PC Win

4.2. Procedimiento

El pasado martes 10 de octubre, se llevó a cabo la novena práctica de laboratorio denominada “Péndulo Simple”, la cual tuvo lugar en el laboratorio de física calor y ondas.

Luego de ingresar al aula y de habernos colocado la respectiva bata de laboratorio. Nos ubicamos en los lugares correspondientes asignados a cada grupo. Sobre las mesas ya se encontraba instalado el equipo de trabajo. La primera orden que nos dio el Profesor fue de programar Cassy Lab, configurando el sensor y llenando los datos que se van a usar de acuerdo a la matriz correspondiente encontrada en el manual de laboratorio.

Seguidamente el profesor procedió a explicar la experiencia, la cual consistió en variar la longitud del sedal, iniciando con 70 cm, para luego realizarlo con 60cm, 50cm, 40cm; para luego observar la variación del periodo con respecto a la longitud. Después de terminar la práctica, el profesor se acercó a verificar los datos, confirmando que los datos y la gráfica obtenida, estaban de acuerdo con la práctica, procedimos a iniciar la práctica y tomar las evidencias.

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