Pendulo Simple

PENDULO SIMPLE

Cesar Barahona 701601

Daniel Quevedo 503189

Nelson Villero 504244

Andrés Nieto 537664

Daniel Ospina 502358

RESUMEN : el desarrollo de este laboratorio se centra en comprender el comportamiento físico de un péndulo simple, para ello se debe entender de manera clara los conceptos tales como periodo, frecuencia, gravedad, entre otros que influyen o hacen parte del sistema a analizar bien sea mediante el análisis conceptual (físico) y por qué no a partir de cada uno de los datos registrados, teniendo la capacidad de interpretarlos describiendo teóricamente lo que cada uno de estos muestra generados por el comportamiento general del sistema, en este caso el péndulo simple. El manejo de la linealizacion de datos experimentales (medidas directas e indirectas), es de vital importancia ya que a partir de estos se puede entender el procedimiento que tiene como fin predecir el comportamiento del sistema.

INTRODUCCION

En el presente laboratorio se evidencia la capacidad que se tiene de interpretar y relacionar datos y resultados experimentales, con modelos teóricos, mediante la realización de prácticas

experimentales para poder determinar la validez y exactitud de los mismos, con el fin de entender el

comportamiento físico de un péndulo simple y así identificar sus características tales como su movimiento periódico, el cual consiste en una masa suspendida de una cuerda, de masa despreciable que oscila dentro de un intervalo de tiempo, determinando tal comportamiento por método grafico y transitoriamente verificarlo con los valores teóricos calculados; teniendo en cuenta características tales como la gravedad, periodo, longitud (cuerda) y masa; que se encuentran implícitos en el análisis que se hará en este sistema (péndulo simple).

Posteriormente categorizar y tabular cada uno de los datos con sus correspondientes unidades e incertidumbres y así poder determinar el comportamiento físico del péndulo que es básicamente lo que esta explicito paso por paso en el contenido de este laboratorio y cada una de las partes, procedimientos, muestras (datos y gráficos) que lo conforman.

OBEJTIVO

Calcular el valor teórico y experimental de la gravedad generada en este practica.

MARCO TEORICO

Aspecto Teórico: Un péndulo simple se define como una partícula de masa m suspendida del punto O por un hilo inextensible de longitud l y de masa despreciable, como muestra la [Figura 1]; si la partícula se desplaza a una posición x (ángulo que hace el hilo con la vertical) y luego se suelta, el péndulo comienza a oscilar. Naturalmente es imposible la realización práctica de un péndulo simple, pero si es accesible a la teoría. El péndulo simple se denomina así en contraposición a los péndulos reales, compuestos o físicos, únicos que pueden construirse.

[Figura 1]

El péndulo describe una trayectoria circular, un arco de una circunferencia de radio l. las fuerzas que actúan sobre la partícula (masa m) son dos el peso mg (gravedad g) y la tensión (T) del hilo o cuerda, el ángulo está representado (θ). Como pauta importante a tener en cuenta a la hora de analizar el comportamiento del péndulo simple es que este es un caso de movimiento periódico el cual presenta un periodo y una frecuencia angular dados por la expresión que se muestra a continuación:

Donde W representa a la frecuencia angular y T al periodo cada uno correspondiente al sistema péndulo simple, entre tanto la longitud de la cuerda está representada por L y la gravedad respectivamente con g. Como se puede observar en la segunda expresión el periodo T no depende de la geometría ni de la masa del cuerpo que oscila o se mueve.

Conceptos

El período de una oscilación (T) es el número de variaciones necesarias para que dicha oscilación vuelva a ser representada por cualquiera de los valores anteriores obtenidos, con un índice de cadencia regular.

La gravedad (g), es la fuerza de atracción a que está sometido todo cuerpo que se halle en las proximidades de la Tierra.

La frecuencia o velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado por una unidad de tiempo y se designa mediante (W). Su unidad en el Sistema Internacional es el radián por segundo (rad/s).

La Frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.

MONTAJE EXPERIMENTAL

[Figura 2] Montaje Experimental (imagen tomada de http://carolina2010.wordpress.com/laboratorio-de-pendulo-simple/)

Como muestra la [Figura 2] el montaje experimental está compuesto por un soporte o pinza, hilo, masa, soporte, base del soporte, regla que permite medir las distintas longitudes de cuerdas que se tomaron para cada tiempo u oscilación diferentes y precisamente se hizo uso de un cronometro para medir el tiempo. NOTA: los ángulos para todas las longitudes fueron equivalentes a 10 grados estos se midieron con un transportador que fue fijado en la parte superior del soporte.

Luego de conocer el montaje experimental se procede a contabilizar el tiempo para cada una de las longitudes a medirse, en cuanto a la masa va ser siempre la misma para toda la práctica experimental y así se van registrando cada uno de los datos con sus correspondientes incertidumbres y unidades.

RESULTADOS

Procedimiento: en la tabla No. 1 se registran cada una de las distintas longitudes de la cuerda y sus tiempos correspondientes.

I (cm) t1(s) ± t2(s) ± t3(s) ±

43 9,12±0,01 9,06±0,01 9,04±0,01

48 9,63±0,01 9,56±0,01 9,66±0,01

53 10,31±0,01 10,63±0,01 10,09±0,01

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