Puestos de trabajo en Física

A. Resumen

La masa del péndulo sigue una trayectoria circular debido a la tensión de la cuerda, por lo que actúa sobre este una fuerza centrípeta (Fc). En la parte más baja del péndulo la fuerza neta es la combinación de la tensión y el peso del péndulo. De la segunda ley de Newton: ΣF=T−mg=ma=Fc

El sensor marcara 0 cuando el péndulo este en reposo (T=mg). La fuerza es medida por el sensor cuando el péndulo pasa a través del punto más bajo de su trayectoria es igual a la Fc.

La Fc también puede ser calculada usando la rapidez del péndulo cuando pasa por el punto más bajo de su trayectoria usando Fc=mv2/r.

Los objetivos de este experimento son identificar los factores que afectan la fuerza centrípeta sobre un péndulo oscilando. Verificar si la Fc depende de la rapidez y finalmente medir la Fc por método estático y dinámico.

El procedimiento consiste de conectar el sensor con el interfaz. Colocar 500 gramos en el gancho del sensor, para una masa de 500 gramos entra el valor de 4.9. Después de finalizar la calibración se lleva a cabo el esquema del montaje. Se medirá el diámetro del péndulo y se entra al programa. Anota la masa del péndulo y amarra con una cuerda que mida 1 metro de longitud, coloca la fotopuerta de manera que el centro del péndulo este aproximadamente a la misma altura. Luego para el péndulo a 20 cm y lo sueltas de manera que el péndulo pase a través de la fotopuerta suavemente, al estabilizarse recolectar los datos de 20 segundos y observar la grafica. Halla la Fc máxima y su velocidad correspondiente. Anota el valor de la fuerza y en la grafica de velocidad vs tiempo anota la rapidez correspondiente a la fuerza medida. Calcula la Fc para cada valor medido y calcule el porcentaje de diferencia.

B. Introducción al problema

Un péndulo sigue una trayectoria circular, por lo tanto la fuerza que actúa en este es una fuerza centrípeta. Las fuerzas que se encuentran sobre el péndulo son la tensión de la cuerda y el peso del péndulo, las cuales son iguales a Fnet=Fc (ΣF=T−mg=ma=Fc).

En este problema se va medir la Fc que actúa sobre el péndulo con un sensor de fuerza. También se va calcular la Fc con la rapidez que se obtuvo del sensor.

C. Base teórica

Este laboratorio utiliza como base la segunda ley de Newton, podemos deducir esto debido a que en este ejercicio ocurre un cambio en movimiento que es proporcional a la fuerza impresa. A su vez la fuerza y aceleración están relacionadas. La fuerza es determinada por la función que se apliqué a un objeto o en este caso el péndulo. Este objeto sigue una trayectoria circular y sobre él actúan ciertas fuerzas que son la neta sobre la masa, o en otras palabras la combinación entre la tensión de la cuerda y la gravedad. Debe marcar 0 cuando esté en reposo, así la fuerza que mide el sensor en el punto más bajo será igual a la fuerza centrípeta. Para este laboratorio se debe tomar

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