Laboratorio Ondas

ACTIVIDAD 1

Materiales

Regla

Cronometro

Balanza

Nuez gancho

Soporte universal

Hilo

Masa 200 g.

Desarrollo experimental

Utilizando la balanza determine el valor de la masa y exprese su magnitud con la incertidumbre correspondiente

Realice el montaje del péndulo simple

Realice diez series de mediciones para el tiempo que tarda el péndulo en hacer 10 oscilaciones (con una amplitud de oscilación menor a 0.08 m), registre estos valores y calcule el promedio. Aplique este procedimiento para diferentes longitudes de hilo. (agrupe los valores en la tabla 1)

Tiempo/Long 0.40

(M) 0.45

(M) 0.50

(M) 0.55

(M) 0.60

(M) 0.65

(M) 0.70

(M) 0.75

(M) 0.80

(M) 0.85

(M)

t1 (s) 11,97 12,91 13,80 14,27 15,24 15,49 16,10 16,69 17,33 18,19

t2 (s) 12,01 12,96 13,67 14,22 15,14 15,60 16,15 16,59 17,45 18,07

t3 (s) 12,02 12,93 13,74 14,21 14,94 15,79 16,20 16,56 17,26 17,94

t4 (s) 11,98 13,21 13,77 14,25 15,16 15,58 16,18 17,07 17,47 17,81

t5 (s) 12,03 13,35 13,70 14,30 14,98 15,55 16,13 16,73 17,30 18,10

t promedio 12.002 13.06 13.73 14.25 15.55 15.60 16.15 16.72 17.36 18.02

Tabla 1: valores de longitudes para el péndulo simple

Determine el periodo para los tiempos promedio de la tabla anterior. Registre la longitud, el tiempo promedio y el periodo con sus respectivas incertidumbres. (agrupe los valores en la tabla 2)

Longitud del hilo Tiempos promedios Periodo (Periodo)2

L1= (0.40± 0.001 ) M t1 (12±0.1)S T1 (1.26±0.1)S T1 (1.58±0.02)S2

L2= (0.45± 0.001 ) M t2 (13.06±0.1)S T2 (1.34±0.1)S T2 (1.79±0.02)S2

L3= (0.50±0.001 ) M t3 (13.73±0.1)S T3 (1.41±0.1)S T3 (1.98±0.02)S2

L4= (0.55± 0.001 ) M t4 (14.25±0.1)S T4 (1.48±0.1)S T4 (2.19±0.02)S2

L5= (0.60±0.001 ) M t5 (15.55±0.1)S T5 (1.54±0.1)S T5 (2.37±0.02)S2

L6= (0.65± 0.001 ) M t6 (15.60±0.1)S T6 (1.61±0.1)S T6 (2.59±0.02)S2

L7= (0.70± 0.001 ) M t7 (16.15±0.1)S T7 (1.67±0.1)S T7 (2.78±0.02)S2

L8= (0.75± 0.001) M t8 (16.72±0.1)S T8 (1.73±0.1)S T8 (2.99±0.02)S2

L1= (0.80±0.001 ) M t9 (17.36±0.1)S T9 (1.78±0.1)S T9 (3.16±0.02)S2

L1= (0.85± 0.001 ) M t10 (18.02±0.1)S T10 (1.84±0.1)S T10 (3.38±0.02)S2

Tabla 2: valores de longitud, tiempo y periodo con sus respectivas incertidumbres

A partir de los datos obtenidos en la tabla 2, grafique (T2 en función de L), luego aplique el método de mínimos cuadrados y escriba la ecuación de la recta que mejor se ajusta a esta distribución de puntos.

Con el valor de la pendiente de la función determine el valor de la gravedad con su respectiva incertidumbre (T2 =(4π^2)/g L ). Exprese el valor de la gravedad con su respectiva incertidumbre.

Para esto es necesario plantear una función que dependa de la longitud (L) que sería igual al periodo cuadrado.

g(L)=4π²/g L (1)

Derivando Por segunda vez, obtenemos el valor de una constante que corresponde al valor de 3,97, la cual nos sirve para igualar a g’ (L) y de allí despejar la variable g.

Obteniendo: g=4π²/3,97 ≈9.94 ±0.1 m/s²

Compare el valor obtenido con el que proporcionan los textos

Comparando el valor obtenido (9,94 m/s²) con el valor teórico (9,86 m/s²) de la gravedad, vemos que hay una mínima diferencia de 0,08 m/s², esta diferencia mínima se puede dar debido a factores externos tales como el aire, la imprecisión de los instrumentos de medición, el tiempo de reacción a la hora de tomar los datos, entre otros.

Establezca sus conclusiones

Luego

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