Trabajo De física Aplicada

Péndulo

Introducción

En este informe, se explicara el efecto y los fenómenos que ocurren en un péndulo físico al ser puesto en marcha de un punto inicial con respecto al un punto en especifico, se explicara el procedimiento para medir la frecuencia y tiempo que tarda en realizar una oscilación.

Objetivo general

Analizar las características de un péndulo físico, y determinar su frecuencia y periodo.

Objetivos específicos

Analizar por medio de esta práctica, el movimiento de un péndulo.

Realizar un péndulo de newton.

Medir la frecuencia, amplitud de su oscilación y tiempo que tarde en realizar la masa del péndulo, en diferentes tiempos.

Fundamentos teóricos

PÉNDULO: Llamamos péndulo a todo cuerpo que puede oscilar con respecto de un eje fijo.

Péndulo ideal, simple o matemático: Se denomina así a todo cuerpo de masa m (de pequeñas dimensiones) suspendido por medio de un hilo inextensible y sin peso. Estas dos últimas condiciones no son reales sino ideales; pero todo el estudio que realizaremos referente al péndulo, se facilita admitiendo ese supuesto.

Péndulo físico: Si en el extremo de un hilo suspendido sujetamos un cuerpo cualquiera, habremos construido un péndulo físico. Por esto, todos los péndulos que se nos presentan (columpios, péndulo de reloj, una lámpara suspendida, la plomada) son péndulos físicos.

Oscilación - Amplitud - Período y Ffrecuencia:

A continuación estudiaremos una serie de procesos que ocurren durante la oscilación de los péndulos y que permiten enunciar las leyes del péndulo.

Daremos previamente los siguientes conceptos: Longitud del péndulo (l) es la distancia entre el punto de suspensión y el centro de gravedad del péndulo.

Oscilación simple es la trayectoria descrita entre dos posiciones extremas (arco AB).

Oscilación completa o doble oscilación es la trayectoria realizada desde una posición extrema hasta volver a ella, pasando por la otra extrema (arco ABA). Angulo de amplitud o amplitud (alfa) es el ángulo formado por la posición de reposo (equilibrio) y una de las posiciones extremas.

Período o tiempo de oscilación doble (T) es el tiempo que emplea el péndulo en efectuar una oscilación doble.

Tiempo de oscilación simple (t) es el tiempo que emplea el péndulo en efectuar una oscilación simple.

Elongación (e). Distancia entre la posición de reposo OR y cualquier otra posición.

Máxima elongación: distancia entre la posición de reposo y la posición extrema o de máxima amplitud.

Frecuencia (f). Es el número de oscilaciones en cada unidad de tiempo.

f=numero de oscilaciones/tiempo

Relación entre frecuencia y periodo

T = período; f = frecuencia

Supongamos un péndulo que en 1 seg. Cumple 40 oscilaciones.

En consecuencia: 40 oscilaciones se cumplen en 1 seg. por lo que 1 osc. se cumple en T=1/40 seg (periodo) .

Obsérvese que: el período es la inversa de la frecuencia.

En símbolos o formula: T=1/f y f=1/T

El péndulo de Newton o cuna de Newton es un dispositivo que demuestra la conservación de la energía y de la cantidad de movimiento. Está constituido por un conjunto de péndulos idénticos (normalmente 5) colocados de tal modo que las bolas se encuentran perfectamente alineadas horizontalmente y justamente en contacto con sus adyacentes cuando están en reposo. Cada bola está suspendida de un marco por medio de dos hilos de igual longitud, inclinados al mismo ángulo en sentido contrario el uno con el otro. Esta disposición de los hilos de suspensión permite restringir el movimiento de las bolas en un mismo plano vertical.

se trata de cinco bolas de acero de idéntica forma y peso que se hallan en posición pendular, suspendidas de dos marcos que están a la misma distancia por sendos hilos de igual longitud e inclinación, de tal suerte que las bolas, cuando están en reposo, quedan unas alineadas y en contacto con las otras de forma simétrica.

Detalle del Péndulo de Newton

Al poner en movimiento las bolas, comprobamos que sólo las dos de los extremos se mueven, mientras que las tres del medio permanecen quietas. Esto es lo que demuestra el principio de conservación de la energía: las tres bolas del centro almacenan la energía proporcionada por la de un extremo y la transmiten a la que se encuentra en el otro.

Materiales

- palitos de madera

- canicas

- hilo de cordel

- goma de madera

- clavos

- tijeras

- pegante (gota mágica)

- lija

- regla

Análisis y discusión de resultados

Para realizar nuestro péndulo hicimos como especie de esqueleto de un cubo en el cual colgamos unas cuerdas de medidas casi precisas masas de igual densidad para poder llevar a cabo este experimento.

Con un cronometro medimos el tiempo que tardaba el péndulo en realizar 5 oscilaciones desde el punto de reposo. y nos dio así.

Variación del periodo de oscilación del péndulo.

También pudimos observar los errores de medición.

T1(s) T2(s) T3(s) T

12.01 12.25 11.94 1.2067

T=1/f y f=1/T

Al realizar este experimento pudimos observar y obtener resultados sobre como hallar la frecuencia con que oscila un cuerpo al que se le

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