Laboratorio De Fisica

DETERMINACIÓN DE LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD PÉNDULO SIMPLE

FUNDAMENTO

Se denomina péndulo simple (o péndulo matemático) a un punto material suspendido de un hilo inextensible y sin peso, que puede oscilar en torno a una posición de equilibrio. Un péndulo matemático no tiene existencia real, ya que los puntos materiales y los hilos sin masa son entes abstractos. En la práctica se considera un péndulo simple un cuerpo de reducidas dimensiones suspendido de un hilo inextensible y de masa despreciable comparada con la del cuerpo. En el laboratorio emplearemos como péndulo simple una esfera metálica suspendida de un fino hilo.

El péndulo matemático describe un movimiento armónico simple en torno a su posición de equilibrio, y su periodo de oscilación alrededor de dicha posición está dada por la ecuación siguiente:

siendo

L: longitud del péndulo

g: aceleración de la gravedad local

T: periodo del movimiento para pequeñas oscilaciones

Despejando g obtenemos:

Utilizando esta expresión se puede calcular el valor de g sin más que determinar, para un péndulo dado, la longitud y el periodo. Para obtener mayor precisión, se suelen medir los periodos correspondientes a varias longitudes de péndulo.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL (Primera parte)

Monta un péndulo con la máxima longitud posible. La longitud L del péndulo es la distancia entre el eje de oscilación y el centro de masas de la bola. Es decir, la suma de la longitud de hilo (h) y el radio de la bola (r). La longitud del hilo se mide con un flexómetro y el radio de la bola se obtiene midiendo el diámetro con el calibre.

Para iniciar el experimento se separa el péndulo de la posición vertical un ángulo pequeño (menor de 10º) y dejarlo oscilar libremente, teniendo cuidado de verificar que la oscilación se produce en un plano vertical.

Cuando se esté seguro de que las oscilaciones son regulares, se pone en marcha el cronómetro y se cuentan N oscilaciones completas a partir de la máxima separación del equilibrio (se aconseja tomar N = 10, bien entendido que una oscilación completa dura el tiempo de ida y vuelta hasta la posición donde se tomó el origen de tiempos). El periodo del péndulo es igual al tiempo medido dividido por N.

Se repite la medida anterior un total de cinco veces con el mismo péndulo.

l (m) t (s) T (s) g (m/s2)

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