Informe pendulo simple

PENDULO SIMPLE

        RESUMEN: El siguiente informe está basado en el hecho experimental de la práctica realizada de Péndulo Simple que se desarrolló siguiendo puntualmente las indicaciones dadas por el docente de manera virtual y así poder llevar a cabo dicha práctica, teniendo en cuenta que no fue posible realizarla de manera presencial.  

Posteriormente y principalmente el objetivo de esta práctica fue determinar la dependencia del periodo de oscilación de un péndulo, la aceleración de la gravedad indirectamente, para así determinar los diferentes sistemas oscilantes.

En el informe se encontrarán datos obtenidos de manera virtual, dado que así se pudo amortiguar la situación y poder realizar la practica con éxito mediante un simulador web el cual fue suministrado por el docente.

1. . OBJETIVOS

Establecer experimentalmente la dependencia del periodo de oscilación de un péndulo simple con la masa oscilante, la amplitud y su longitud, hallar la aceleración de la gravedad (en el laboratorio) de manera indirecta a partir de las mediciones realizadas.

1. . MARCO TEÓRICO

Deducir:

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[pic 3]

¿Qué es un oscilador y cuáles son sus características?

Un oscilador es un sistema o circuito que genera una señal periódica, el cual produce una señal periódica a la salida sin tener ninguna entrada periódica. Se generan diferentes tipos de oscilaciones según su onda y existen 2 tipos: el oscilador armónico, cuando la salida es senoidal, o relajación, si se produce una onda cuadrada, y sus características son las siguientes:

Características:

• Elongación(x): es el que representa la posición de la partícula que oscila en función del tiempo.
• Amplitud(A): es la elongación máxima.
• Frecuencia(f): es el número de osciladores o vibraciones que se producen en un segundo.
• Periodo(T): es el tiempo que tarda en cumplir la oscilación completa.
• Fase(φ): es el ángulo que representa el estado de vibración del cuerpo en un instante determinado
• Fase inicial(φ0): es el ángulo que representa el estado inicial de vibración, es decir, la elongación del cuerpo en el instante t=0.
• Frecuencia angular, velocidad angular o pulsación(ω): es el que representa la velocidad de cambio de la fase del movimiento.

¿Qué es un péndulo y en particular, que es un péndulo simple? ¿Que lo caracteriza?

Un péndulo consiste en una masa que suspendida de un hilo, una cuerda, una varilla u otro objeto que sirva para poder medir el tiempo, aun sabiendo que este es un sistema físico que puede oscilar bajo la acción gravitacional.

Un péndulo simple es un sistema mecánico constituido por una masa puntual suspendido de un hilo inextensible  de longitud L y sin peso, capaz de oscilar libremente en el vacío y sin rozamiento.

 Se caracteriza porque lo describe una trayectoria de la masa puntual que no es una recta, sino un arco de una circunferencia de radio L igual a la longitud del hilo.

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¿Bajo que condiciones a un pendulo simple se le puede considerar como un oscilador armonico simple?

Se dice que pendulo simple se le considera como un oscilador armonico es cuando oscila con amplitudes pequeñas, con la supocision de angulos pequeños, la frecuencua  el periodo son independientes de la amplitud de desplazamiento angular inicial, la aceleracion del pendulo es proporcional al desplazamiento pero de sentido contrario, con expresion:

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a: Aceletacion del pendulo.

g: Gravedad.

l: Longitud del hilo

x: Separacion de la vertical de equilibrio del pendulo

¿Qué predicciones teóricas soportal el comportamiento de un péndulo simple?

El péndulo: puede resistir predicciones como la frecuencia y el periodo de movimiento, sabiendo que lo dicho anterior depende del número de oscilaciones. Finalmente, la amplitud también se puede calcular a partir del punto de equilibrio y el punto máximo que alcanza.

Periodo de movimiento:

Es el tiempo que se demora en realizar una oscilación completa. Para

determinar el período se utiliza la siguiente expresión T/ N° de Oscilaciones. (Tiempo

empleado dividido por el número de oscilaciones).

Frecuencia de movimiento:

número de oscilaciones que se generan en un segundo. Para

determinar la frecuencia se utiliza la siguiente ecuación N° de Oscilaciones. / T (número

de oscilaciones dividido del tiempo)

Amplitud:

máxima distancia que existe entre la posición de equilibrio y la máxima altura.

Ciclo:

 vibración completa del cuerpo que se da cuando el cuerpo parte de una

posición y retorna al mismo punto.

Oscilación:

movimiento que se realiza siempre al mismo punto fijo. Pasemos ahora al análisis del péndulo simple, un modelo abstracto estrechamente relacionado con el

anterior. Un péndulo es un sistema formado por un cuerpo suspendido de un hilo y que

puede realizar oscilaciones alrededor de una posición de equilibrio estable.

¿Qué montaje experimental se puede utilizar para relacionar el periodo de oscilación del péndulo simple con su masa, longitud y amplitud?

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Para esto dejamos un peso el cual queda suspendido mediante el hilo y posteriormente se deja caer con la masa posteriormente este empiece a oscilar debemos calcular el periodo con la formula siguiente:

[pic 7]

¿Qué graficas se pueden y se deben realizar?

Los gráficos que se deben realizar son la longitud de la cuerda vs el periodo formado a partir del péndulo para así hallar la relación de estas variables.

¿Qué análisis y que resultados se obtienen a partir de las gráficas?

La longitud de la cuerda del péndulo debe ser proporcional al cuadrado del periodo del péndulo.

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