Pendulo Simple

Universidad de Los Andes

Facultad de Ingeniería

Departamento de Física

Laboratorio de física 11

Semestre B-2013

PÉNDULO SIMPLE

Grupo n° “4”

Jajaja dejen lo vago xD

Sección 14

Fecha

Introduccion

Objetivos

Estudio de la dependencia del periodo de oscilación con el ángulo, la masa y la longitud del péndulo.

Determinación de la aceleración de gravedad.

Equipo

-Cinta métrica A=0.1cm R= (0→ 300,0) cm

- Vernier A=0,005mm R= (0.005→146,000) mm

-Balanza A=0.1gr R= (0→2610) gr

-Cronometro A=0.01seg R= (0→:59’:59’’:99)

-Papel Polar A=1° R= (0→360) °

-Esfera metálica y de madera o corcho

-Soporte o cuerda

Teoría:

- Péndulo: Es un sistema físico que puede oscilar bajo la acción gravitatoria u otra característica física (elasticidad, por ejemplo) y que está configurado por una masa suspendida de un punto o de un eje horizontal fijo mediante un hilo.

-Inextensible: Que no se puede extender.

-Reposo: En la física, el estado de reposo se considera natural en la mayoría de los elementos que componen al mundo, y el estado de tensión, por oposición, es aquel que es generado por el mismo elemento o por agentes externos.

-Oscilación: Se denomina oscilación a una variación, perturbación o fluctuación en el tiempo de un medio o sistema. Si el fenómeno se repite, se habla de oscilación periódica.

-Movimiento Armónico Simple: Es un movimiento periódico, oscilatorio y vibratorio en ausencia de fricción, producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional a la posición pero en sentido opuesto.

-Tensión:Es la fuerza interna aplicada, que actúa por unidad de superficie o área sobre la que se aplica. También se llama tensión, al efecto de aplicar una fuerza sobre una forma alargada aumentando su elongación.

-Periodo: En física, el período de una oscilación u onda es el tiempo transcurrido entre dos puntos equivalentes de la onda.

Método experimental

En el experimento del péndulo, como primer paso se busco el valor de la masa de la esferas de metal, plástico y corcho, seguidamente se busco el diámetro de cada una de ellas, así como también la longitud del los ganchos respectivos de cada una de ellas.

Dependencia del Periodo (T) con respecto al ángulo (ө): Una vez obtenido todos los datos, se tomo una de las esferas, y para una longitud de la cuerda constante y una masa de la esfera constante, se tomó dos veces el tiempo en dar 10 oscilaciones para un ángulo de 10º,20º y 30º. Se calculo un promedio de las dos mediciones de tiempo para cada ángulo, se calculó el periodo y finalmente se calculó los errores absolutos del tiempo y del periodo de oscilación.

Dependencia del Periodo (T) con respecto a la masa (M): En este caso, se tomaron en cuenta dos esferas (metal y plástico) y para un ángulo constante y una longitud de la cuerda constante, se tomó dos veces el tiempo en dar 10 oscilaciones para cada una de de las esferas. Se calculo un promedio de las dos mediciones de tiempo para cada masa, se calculó el periodo y finalmente se calculó los errores absolutos del tiempo y del periodo de oscilación.

Dependencia del Periodo (T) con respecto a la Longitud (L): En este caso se tomaron en cuenta 10 longitudes diferentes de la cuerda y para un ángulo constante y una masa constante, se tomó dos veces el tiempo en dar 10 oscilaciones para cada una de las longitudes de la cuerda. Se calculo un promedio de las dos mediciones de tiempo para cada longitud de cuerda, se calculó el periodo de oscilación y periodo de oscilación al cuadrado (T2), se calculó los errores absolutos del tiempo, del periodo de oscilación y del periodo de oscilación al cuadrado.

Tablas

1. Dependencia del periodo con el ángulo.

Ө(º) t1 (seg) t2 (seg) t (seg) T(seg)

10º 15,64 15,69 15,67 1,567

20º 15,69 15,84 15,77 1,577

30º 15,88 16,00 15,94 1,594

Δө = 1º Δt=0.05 ΔT=0.005

m = (95.4 ± 0.1) gr d = (2.460 ± 0.005) cm n=10

L = lh + lg + d/2 = (59.3 ± 0.2) cm

Para diferentes ángulos de desplazamiento (10º,20º y 30º) el periodo es aproximadamente el mismo lo que nos indica que el periodo es independiente del ángulo de desplazamiento (siempre y cuando ө sea pequeña), tomando en cuenta que la masa y la longitud total son constantes.

2. Dependencia del periodo con la masa de la esfera.

M(gr) t1(seg) t2 (seg) t (seg) T(seg) d(cm) Lh(cm)

94,4 15,69 15,84 15,77 1,577 2,460 57

3,9 15,70 15,96 15,83 1,583 2,480 57

Δm=0.1 Δt=0,14 ΔT=0,014 Δd=0.05 Δ lh=0.1

L1 = L2 = (59.3±0.2) (longitud total) Ө = (20 ± 1) º

Para diferentes pesos (94,4gr y 3,9gr) el periodo es aproximadamente el mismo esto nos indica que el periodo de oscilación es independiente de la masa del objeto, tomando en cuenta que el ángulo de desplazamiento y la longitud total son constantes.

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