Práctica #1: Movimiento Armónico Simple- El Péndulo
Enviado por Analiz Mena • 8 de Septiembre de 2017 • Informes • 1.108 Palabras (5 Páginas) • 381 Visitas
[pic 1]
Área de Ciencias Básicas y Ambientales
Física para la vida l-CBF 208
Movimiento Armónico Simple- El Péndulo
Fecha realización de la práctica:
4 de agosto del 2017
Práctica #1: Movimiento Armónico Simple- El Péndulo
- Objetivos:
- Determinar cómo diferentes variables afectan el período de un péndulo, así como investigar las relaciones: Período vs. Masa, Período vs. Amplitud y Período vs. Longitud.
- Determinar el valor de la aceleración gravitacional (g).
- Marco Teórico:
Se conoce como un movimiento periódico a aquel que se repite luego de cierto intervalo de tiempo. A la hora de establecer los parámetros, el que más se tiene en cuenta es la duración del intervalo temporal típico, el período de oscilación (T).
De los sistemas más simples que realizan movimiento periódico se encuentra el péndulo matemático, sistema que consiste en una masa (m) que cuelga de un hilo de longitud L que está suspendido en el punto superior. La dimensión del cuerpo colgante y masa del hilo se puede considerar despreciables.
Luego de que se saca del equilibrio, este empieza a oscilar alrededor de su punto de equilibrio a raíz de su fuerza gravitacional. La aceleración es proporcional a la posición y se dirige siempre hacia el equilibrio.
Se puede determinar matemáticamente que el período de oscilación está determinado solamente por su longitud de la siguiente manera:[pic 2]
[pic 3]
- Materiales utilizados:
- Xplorer GLX
- Sensor de movimiento[pic 4]
- Diferentes pesas
- Hilo [pic 5]
- Regla métrica
- Soporte
- Barras
- Montaje y procedimiento experimental:
Primero se preparó todo lo relacionado con el péndulo. Se coloca un hilo cuya longitud se había medido anteriormente y dio 0.37 m.
A continuación, se colocó el Sensor de Movimiento cerca del péndulo a una distancia propicia (25 cm de cercanía).[pic 6]
Luego, se saca el péndulo del equilibrio y se suelta, esperando que complete algunas 5-6 oscilaciones, tomando y anotando el tiempo que provee el sensor de movimiento.
- Datos/observaciones:
PARTE I: Período vs. Masa
Se observó cómo no depende el período de oscilación de un péndulo matemático en función de su masa.
Tabla 1.1
Masa (g) | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | |
Péndulo 1 | 13.13 | 1.2717s | 1.2699s | 1.2686s | 1.2671s | 1.2665s |
Péndulo 2 | 22.6 | 1.2762s | 1.2748s | 1.2732s | 1.2735s | 1.2732s |
Péndulo 3 | 69.8 | 1.2855s | 1.2851s | 1.2850s | 1.2848s | 1.2842s |
Tabla 1.2
Tm (s) | ΔT (s) | δT (%) | (Tm ± ΔT) s | Tm (s) ± δT | |
Péndulo 1 | 1.2687 | 0.001 | 0.07 % | (1.2687 ± 0.001) | (1.268 ± 0.001%) |
Péndulo 2 | 1.2741 | 0.0006 | 0.05 % | (1.2741± 0.0006) | (1.2741 ± 0.05%) |
Péndulo 3 | 1.2884 | 0.001 | 0.08 % | (1.288 ± 0.001) | (1.288 ± 0.08%) |
PARTE II: Período vs. Amplitud
Se observó la relación entre la amplitud de oscilación, es decir, el desplazamiento máximo y el período.
Tabla 2.1
L= 0.37 m; m= 0.0698 kg
Amplitud | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | |
Amplitud 1 | 15 cm | 1.3027 | 1.3029 | 1.3025 | 1.3023 | 1.3020 |
Amplitud 2 | 20 cm | 1.3062 | 1.3055 | 1.3050 | 1.3048 | 1.3047 |
Amplitud 3 | 25 cm | 1.3128 | 1.3107 | 1.3110 | 1.3105 | 1.3102 |
Tabla 2.2
Tm (s) | ΔT (s) | δT (%) | (Tm ± ΔT) s | Tm (s) ± δT | |
Amplitud 1 | 1.30526 | 0.00026 | 0.02% | (1.3052 ± 0.00026) | 1.3052 ± 0.02 % |
Amplitud 2 | 1.30104 | 0.00046 | 0.055% | (1.3010 ± 0.00046) | 1.3010 ± 0.06 % |
Amplitud 3 | 1.3024 | 0.00016 | 0.01% | (1.3024 ± 0.00016) | 1.3024 ± 0.01 % |
PARTE III: Período vs. Longitud
Tabla 3.
m= 300 g
Longitud (cm) | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 | T7 | |
Péndulo 1 | 25.5 | 0.9930 | 0.9928 | 0.9924 | 0.9920 | 0.9921 | 0.9935 | 0.7870 |
Péndulo 2 | 34 | 1.1197 | 1.1190 | 1.1185 | 1.1182 | 1.1179 | 1.1184 | 1.2549 |
Péndulo 3 | 37 | 1.0555 | 1.0543 | 1.0560 | 1.0566 | 1.0557 | 1.0556 | 1.1142 |
Péndulo 4 | 39 | 1.1966 | 1.1962 | 1.1960 | 1.1957 | 1.1956 | 1.1960 | 1.4304 |
Péndulo 5 | 42.5 | 1.2542 | 1.2540 | 1.2538 | 1.2538 | 1.2534 | 1.2538 | 1.5721 |
...