Laboratorios Fisica I

PRACTICA: PENDULO SIMLE

LABORATORIO FISICA I

PRESENTADO A:

Jader González

ELABORADO POR:

Olga Lucia Sánchez Valdivieso

CODIGO: 2020332

SUBGRUPO: 7

GRUPO: H11

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

BUCARAMANGA

2004-07-12

INTRODUCCIÓN

El fin de este experimento es analizar el comportamiento de un péndulo simple ante la

variación de su largo y su masa. Para ello se miden el período (T) en distintas ocasiones. Esto se realiza variando dichos parámetros por separado, es decir, se realiza una medición donde se varía el largo de la cuerda y otra en donde se varía la masa.

Con los datos obtenidos, se desea realizar un análisis gráfico. El mismo se utiliza para

averiguar la expresión analítica que relaciona dichos parámetros y el período de oscilación.

Es de fundamental importancia que reconozcamos el movimiento oscilatorio del péndulo ya que tiene demasiadas aplicaciones en la vida diaria, como en los relojes, electrocardiogramas, etc, Además calcularemos el valor de la gravedad en Bucaramanga partiendo del hecho que esta varia de un lugar a otro en el planeta, dependiendo de la ubicación geográfica y de la altura sobre el nivel del mar a la que nos encontremos.

OBJETIVOS.

Objetivo General:

- Comprobar experimentalmente la relación del periodo de un péndulo con la longitud, la masa y la amplitud. Además determinar el valor de la aceleración de la gravedad en Bucaramanga, y el correspondiente margen de error.

Objetivos Específicos:

- Examinar el efecto del cambio de amplitud, masa y longitud en el periodo de un péndulo.

- Comparar la aceleración de la gravedad calculada a partir de los datos de latitud y longitud respecto al nivel del mar con la determinada por el periodo del péndulo.

- Hallar una ecuación que relaciona al periodo de oscilación del péndulo con la longitud de la cuerda a la que esta sujeto mediante la tabulación de datos experimentales.

MATERIALES:

- 2 cuerpos de diferente masa.

- 1 cuerda, varilla, soporte, regla graduada de un metro.

- 1 cronómetro, prensa

- 1 Balanza, lanilla.

- Papel milimetrado y log-log.

MOVIMIENTO OSCILATORIO

El PENDULO SIMPLE:

El péndulo es una partícula de masa m suspendida de un punto fijo O mediante una cuerda de longitud L y de masa despreciable, sabemos que el péndulo se encuentra en su posición de equilibrio cuando la cuerda L esta en forma vertical. Un péndulo es un ejemplo de movimiento armónico simple si la amplitud es pequeña, un tipo de movimiento oscilatorio; si analizamos la posición m, de modo que la cuerda forma un ángulo con la vertical, si se suelta el péndulo oscilara entre m y m´ . Con mayor detalle este tipo de movimiento se debe a una componente del peso (mg) que apunta hacia la posición de equilibrio y a la tensión (T) en la cuerda.

La componente tangencial de la ecuación de movimiento, de acuerdo a la Segunda Ley de Newton, es:

donde aT es la aceleración tangencial, dada por el producto del radio de giro l y la aceleración angular, de tal manera que la ecuación de movimiento se puede escribir como:

, es fácil ver que si

(3)

la ecuación de movimiento queda en la forma de un Movimiento Armónico Simple,

(4)

La condición 3 indica se refiere a ángulos pequeños, por lo que la condición señala que se trata de “pequeñas” oscilaciones. Comparando las ecuaciones 2 y 4 se puede identificar a la frecuencia angular

(5)

Como la frecuencia angular es igual al cociente de 2p entre el período, T0, entonces tenemos que el período para pequeñas oscilaciones es:

(6)

LEYES DEL PENDULO:

De la ecuación anterior podemos concluir acerca del periodo de un péndulo:

 El periodo de un péndulo es directamente proporcional a la longitud de la cuerda

 Es inversamente proporcional a la aceleración de la gravedad, Para comprobar esta ley seria necesario transportar el péndulo de un lugar a otro de la tierra donde el valor de la gravedad sea diferente y observar la forma como varia el periodo, nosotros en esta práctica determinaremos el valor de la gravedad aquí en bucaramanga.

 Es independiente de la masa. Por consiguiente dos péndulos de distintas masas, e igual longitud tendrán el mismo periodo.

 Es independiente de la amplitud mientras esta no exceda de 5°.

BIBLIOGRAFIA

o MARCELO, Alonso y FINN, Edward. J, Física, 1995 Addison–Wesley Iberoamericana.

...