Péndulo Simple

PENDULO SIMPLE

S.M. Ramos-Arteaga a, D. Campano-Leal b, C. Lozano-Gutiérrez b, A. Sánchez-Quesada b

aDocente Asignatura de Física Mecánica De Fluidos.

bEstudiantes de Ingeniería Industrial Cuarto Semestre de la Universidad Cooperativa de Colombia.

23 Febrero 2012

INTRODUCCION

En la naturaleza hay muchos movimientos que se repiten a intervalos iguales de tiempo, estos son llamados movimientos periódicos. En Física se ha idealizado un tipo de movimiento oscilatorio, en el que se considera que sobre el sistema no existe la acción de las fuerzas de rozamiento, es decir, no existe disipación de energía y el movimiento se mantiene invariable, sin necesidad de comunicarle energía exterior a este. Este movimiento se llama MOVIMIENTO ARMÖNICO SIMPLE (MAS).

El movimiento Armónico Simple, un movimiento que se explica en el movimiento armónico de una partícula tiene como aplicaciones a los péndulos, es así que podemos estudiar el movimiento de este tipo de sistemas tan especiales, además de estudiar las expresiones de la Energía dentro del Movimiento Armónico Simple.

El objetivo de esta práctica es estudiar las propiedades que pertenecen al péndulo y conocer el estudio de las relaciones que existen entre el periodo y este mismo (masa, amplitud, longitud).

RESUMEN

Uno de los principales objetivos de este laboratorio es identificar, analizar y estudiar el movimiento armónico simple a través de una de las principales actividades como lo es el péndulo simple, en el que se realizo un enfoque en la relación que existe entre el periodo del péndulo con el largo de la cuerda y con su masa.

También se analizo la dependencia de la amplitud con la masa en donde se encuentra una relación entre ambas.

OBJETIVOS

Obtener el valor local de la gravedad con su respectiva incertidumbre.

Contrastar el modelo teórico dado para este sistema.

Determinar experimentalmente la relación entre el período y la longitud del péndulo.

Definir el concepto de péndulo simple y poder distinguirlo de un péndulo compuesto o físico. Así como también poder identificar sus parámetros (período, amplitud, etc.)

MARCO TEORICO

Péndulo Simple

Se denomina péndulo simple (o péndulo matemático) a un punto material suspendido de un hilo inextensible y sin peso, que puede oscilar en torno a una posición de equilibrio. La distancia del punto pesado al punto de suspensión se denomina longitud del péndulo simple. En la práctica se considera un péndulo simple un cuerpo de reducidas dimensiones suspendido de un hilo inextensible y de masa despreciable comparada con la del cuerpo. En el laboratorio emplearemos como péndulo simple un sólido metálico colgado de una cuerda (piola).

El péndulo matemático describe un movimiento armónico simple en torno a su posición de equilibrio, y su periodo de oscilación alrededor de dicha posición está dada por la ecuación siguiente:

T=2π√(L/g)

Donde L representa la longitud medida desde el punto de suspensión hasta la masa puntual y g es la aceleración de la gravedad en el lugar donde se ha instalado el péndulo.(Ver Fig. 01). [1]

Figura 01. Péndulo Simple.

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, una varilla, u otro dispositivo.

Existen muy variados tipos de péndulos que, atendiendo a su configuración y usos, reciben los nombres apropiados: péndulo simple, péndulo compuesto, péndulo cicloidal, doble péndulo, péndulo de Foucault, péndulo de Newton, péndulo balístico, péndulo de torsión, péndulo esférico, etcétera.

Sus usos son muy variados: medida del tiempo (reloj de péndulo, metrónomo, medida de la intensidad de la gravedad, etc. (Ver Fig. 02). [2]

Figura 02. Péndulo.

Esfera

Es un cuerpo geométrico limitado por una superficie curva cerrada cuyos puntos equidistan de otro interior llamado centro de la esfera. La esfera, como sólido de revolución, se genera haciendo girar una superficie semicircular alrededor de su diámetro. La esfera que se utilizo para la elaboración del laboratorio, su material era plomo, es decir, era una esfera de plomo. (Ver Fig. 03). [3]

Figura 03. Esfera De Plomo.

Soporte Universal

Soporte universal o pie universal es una pieza del equipamiento de laboratorio donde se sujetan las pinzas de laboratorio, mediante dobles nueces. Sirve para sujetar tubos de ensayo, buretas, embudos de filtración, embudos de decantación, etc. También se emplea para montar aparatos de destilación y otros equipos similares más complejos. (Ver Fig. 04). [4]

Figura 04. Soporte Universal

Cinta Métrica

Una cinta métrica o un Flexometro es un instrumento de medida que consiste en una cinta flexible graduada y se puede enrollar, haciendo que el transporte sea más fácil. También se puede medir líneas y superficies curvas. (Ver Figura 05). [5]

Figura 05. Cinta Métrica.

Cronometro

El cronómetro es un reloj o una función de reloj utilizada para medir fracciones temporales, normalmente

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