LABORATORIO DE ONDAS MECANICAS

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ONDAS MECANICAS

    PARACTICA  2

Péndulo simple.

Fecha de realización

6/03/2017

OBJETIVOS.

• Determinar cómo influyen en el periodo de oscilación de un péndulo simple

1. La amplitud de oscilación
2. La masa del péndulo-

• Determinar que longitud del péndulo simple (L) es directamente proporcional al cuadrado del periodo (T^2) dentro de los límites de precisión del experimento.
• Obtener el valor numérico de la aceleración de la gravedad midiendo el periodo y longitud del péndulo simple.

INTRODUCCION

El péndulo simple (también llamado péndulo ideal) es un sistema idealizado constituido por una partícula de masa m que está suspendida de un punto fijo mediante un hilo inextensible de longitud L y de masa despreciable. Si la partícula se desplaza a una cierta posición de modo que el hilo forme un ángulo inicial φ0 con la vertical y luego se suelta, el péndulo comenzará a oscilar, describiendo una trayectoria circular, un arco de circunferencia de radio L.

MATERIAL REQUEDRIDO.

• Transportador
• Calibrador vernier
• Cronometro
• Flexómetro
• Péndulo con hilo cáñamo con esfera ligera
• Péndulo con hilo cáñamo con esfera pesada

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Experimento 1 “Influencia de la amplitud de oscilación en el periodo de un péndulo”

Procedimiento: Armamos el dispositivo que se muestra en la figura, utilizando la esfera más pesada.

[pic 6]

La longitud  debe medirse desde el punto fijo del péndulo al centro de la esfera figura siguiente.[pic 7]

[pic 8]

Separamos el péndulo de su posición de equilibrio en Angulo pequeño  y cuidamos que solo oscilara en un solo plano.[pic 9]

Permitimos que el péndulo oscilara 1 a 2 veces y luego utilizamos el cronometro para medir el tiempo  de 10 oscilaciones .[pic 10][pic 11]

Repitamos la operación por dos ocasiones mas, determinamos el promedio del tiempo medido.

Calculamos el periodo (Tiempo de una oscilación) dividiendo el tiempo   medio entre el número de oscilaciones[pic 12]

[pic 13]

Registramos el resultado en la tabla 1.

Repetimos lo anterior, pero ahora para los otros ángulos que están indicados en la tabla 1.

Tabla 1

Discusión

• ¿El periodo T se mantiene constante para todos los ángulos?; No.

• De ser negativa su respuesta ¿en qué amplitudes se mantiene constante y en qué momento deja de serlo?; En las amplitudes pequeñas muestra una diferencia mínima entre los periodos, eso las acerca a ser una constante dado que la diferencia entre los grados es mínima, pero en las amplitudes grandes tienen saltos notables de tiempo.

Conclusión

De acuerdo a los resultados de la tabla 1 diga si influye  en el periodo del péndulo:[pic 16]

• Para amplitudes pequeñas; afecta de manera mínima ya que la diferencia de es la mínima.[pic 17]
• Para amplitudes grandes; Afecta de manera considerable ya que entre sea mayor el Angulo mayor es el recorrido de la partícula.

Experimento 2 Influencia de la masa

Para determinar si la masa influye o no en el periodo del péndulo mantendremos constante

1. La longitud del péndulo (L=lm)
2. La amplitud de oscilación (θ=2°)

Procedimiento utilizando el dispositivo de la figura 4 y con la esfera que ya está colocada en el péndulo

• verifique cuidadosamente que L=1m (cualquier pequeña variación en la longitud del péndulo influye negativamente en este experimento)

• Para amplitudes grandes
• Haga oscilar el péndulo un Angulo de 2° y mida el tiempo de 10 oscilaciones (t). repita la operación dos ocasiones más para confirmar su medición y anote su resultado en la tabla 2

• Calcule el periodo T=[pic 18]
• Determine St=rango mínimo del cronometro (s) u calcule ST=[pic 19]
• Registrarlos en la tabla 2

Ahora cambie la esfera pesada por la esfera ligeramente y realice los pasos anteriores para completar la tabla 2

Resultados

Anote el periodo de oscilación de

Esfera 1: T1 = T1  ST1=     1.0665 s  o  1.0405[pic 22]

Esfera 2: T2 = T2  ST2=     1.754 s    o  1.722[pic 23]

Discusión

Al cambiar las esferas:

• ¿Variamos la masa del péndulo? Explíquelo

Si porque cambiamos una masa pequeña por una masa aun mas grande lo cual hace que cambie sus valores de oscilación aun teniendo formas parecidas

• ¿Varia el periodo o se mantuvo constante? (compare T1 con respecto a T2)

Cambian porque al ser mayor la masa es mayor la velocidad a la que oscila el objeto y se puede observar en los datos tomados

Conclusión

Con base en sus resultados diga cómo influye la masa en el periodo de un péndulo simple

Con los datos obtenidos concluimos que un cuerpo con una masa alta tarda menos tiempo en tener un periodo que uno con una masa más ligera con un mismo grado pequeño como lo hicimos en este experimento

TABLA III.

Para obtener “m” tenemos que realizar la siguiente operación:

m=[pic 24]

Donde:

h= es la altura que se forma en el triángulo de nuestra gráfica.

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