LABORATORIO PÉNDULO SIMPLE MOVIMIENTO OCSILATORIO
Enviado por Adriana Muñoz • 6 de Septiembre de 2021 • Trabajos • 422 Palabras (2 Páginas) • 44 Visitas
FÍSICA MECÁNICA
LABORATORIO PÉNDULO SIMPLE
MOVIMIENTO OCSILATORIO
Adriana Lucia Muñoz Rocha
Carlos Alberto Navarrete Toro
Simon Andres Villalobos
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
INGENIERÍA CIVIL
IBAGUÉ
2020
MODELACIÓN TEÓRICA[pic 1][pic 2]
- EXPLICACIÓN DEL DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
En este diagrama se establecen las fuerzas externas que actúan sobre la masa del péndulo. Sobre el eje x se encuentra la componente del peso , esta fuerza es negativa; sobre el eje y se encuentra la componente del peso , la cual es negativa ya que está actuando hacia abajo; y por último, la fuerza de tensión que produce la cuerda que sujeta la masa, esta fuerza está actuando hacia arriba y por la tanto es positiva.[pic 3][pic 4][pic 5]
[pic 6] [pic 7] | SUMATORIA DE FUERZAS EN Y: Según lo representado en el diagrama de cuerpo libre y aplicando la segunda ley de Newton, sobre este eje no hay desplazamiento ni aceleración, por lo que será igual a cero. |
[pic 8] [pic 9] [pic 10][pic 11] [pic 12] [pic 13] | SUMATORIA DE FUERZAS EN X: la componente del peso sobre el eje x actúa hacia = 0, por lo que se considera una fuerza restauradora. Se aplica la segunda ley de Newton y se despeja la ecuación para a.[pic 14] |
[pic 15]
Según la formula dada se remplaza para esta situación en donde r está representado como L.
[pic 16]
Aplicando la primer y segunda derivada se obtiene:
[pic 17] | La primera derivada se refiere a la velocidad.[pic 18] |
[pic 19] | La segunda derivada se refiere a la aceleración (a).[pic 20] |
Teniendo en cuenta lo anterior, se remplaza en la ecuación hallada en la sumatoria de fuerzas en x y se despeja.
[pic 21]
[pic 22]
[pic 23]
Considerando esta ecuación, para que péndulo simple se pueda modelar como un movimiento armónico simple, la posición del ángulo debe ser menor a 10°, ya que de esta manera se puede simplificar , por lo que si = 10°, tomando el ángulo en radianes, y comparándolo con , el porcentaje de diferencia que tendrán será del 0.5%. En conclusión, mientras más pequeño sea el ángulo, menor porcentaje de diferencia tendrá.[pic 24][pic 25][pic 26][pic 27]
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