¡Descarga Análisis experimental del péndulo simple - Prof. Lopez y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity!
Datos. Tabla 1 – masa inicial = 50g T (s) 1,041 1,183 1,205 1,282 1,364 1,420 1, L (m) 0,3 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0, Tabla 2 – longitud inicial = 0,40 m T (s) 1,182 1,188 1,185 1,198 1,191 1,197 1,190 1, m (kg) 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0, Evaluación.
- Con las datos tomados en el procedimiento 1 realice la gráfica de T en función de
√ L. ¿Qué tipo de grafica obtiene y qué relación existe entre el período y la longitud
del péndulo?
- 5 0. 6 0. 7 0. 8
f(x) = 1.86079997854016 x + 0. R² = 0. T vs √L
Como podemos observar en la anterior grafica de T vs √ L los datos están
distribuidos en forma lineal por lo que podemos afirmar que T ∝ √ L por lo tanto
podemos establecer la siguiente ecuación.
T = m √ L
- Calcule la pendiente de la gráfica anterior. Que magnitud física puede calcular a partir de este valor. Calcúlela. Compare la magnitud física encontrada con el valor teórico reportado en la literatura. Usando el método de regresión lineal con la ayuda del software Excel obtuvimos que la ecuación que representa la recata del anterior grafico es: T (s) 1,041 1,183 1,205 1,282 1,364 1,420 1,
√ L^ 0,548^ 0,592^ 0,632^ 0,671^ 0,707^ 0,742^ 0,
T =1,8608 √ L + 0.
Por la estructura que tiene una ecuación lineal podemos decir que la pendiente “m” de la anterior ecuación es m =0.1861, ahora teóricamente sabemos que la fórmula para calcular el periodo es la siguiente: T = 2 π
L
g Donde g es la gravedad, la anterior formula se puede expresar de la siguiente forma: T = 2 π
√ g
√ L
Por lo tanto podemos decir que: 2 π
√ g^
Al despejar g de la anterior ecuación que el valor de la gravedad según la experimentación realizada es g =¿ 11,
- ¿Esperaba el resultado anterior? Si o no, ¿Por qué? EL valor esperado era aproximadamente 9,8 ya que este es el valor teórico de la gravedad, esto significa que hubo un error de aproximadamente el 14%, este es el valor teórico de la gravedad sin embargo asumimos que la diferencia entre el valor calculado y el valor teórico puede deberse a errores cometidos durante la practica tal como imprecisiones a la hora de la toma de datos ya que la precisión de estos dependían de la agudeza que tuviera la persona encargada del cronometro, otro factor que pudo influir es el rozamiento del aire ya que el péndulo simple es un caso ideal en el que no se concibe la existencia de dicha resistencia.
- Para el procedimiento 2. Realice la gráfica de T en función de m. ¿Qué tipo de grafica obtiene y que puede decir acerca de la relación entre T y m? 0 0. 0 2 0. 0 4 0. 0 6 0. 0 8 0. 1 0. 1 2
f(x) = 0.0714285714285726 x + 1. R² = 0. T vs m
- Determinación de la gravedad local: Midiendo el período de oscilación de un péndulo simple, es posible determinar la gravedad local en una ubicación específica. Esto se utiliza en aplicaciones geofísicas y de ingeniería.
- Juegos y entretenimiento: El péndulo simple se usa a menudo en juguetes y dispositivos de entretenimiento, como péndulos de Newton o péndulos cinéticos, que muestran de manera visual los principios de conservación del momento y la energía.
- Instrumentos musicales: Algunos instrumentos musicales, como el metrónomo, utilizan un péndulo para proporcionar una referencia de tiempo para los músicos, ayudándoles a mantener un ritmo constante.
- Estabilización en sistemas mecánicos: En ingeniería, los péndulos simples se pueden usar para estabilizar sistemas mecánicos, como giroscopios, para mantener la orientación de objetos en movimiento.
- ¿Qué errores se cometen en este experimento con respecto a la teoría del péndulo simple? Como se menciona en el punto 3, en el ejercicio de este experimento obtuvimos un error de aproximadamente el 14% con respecto al valor teórico, este error puede deberse en gran parte a que las mediciones no se tomaron con un instrumento de precisión sino con un cronometro de por manual en el que el factor humano puede proporciona imprecisiones que se traducen en el aumento del error. El otro gran facto que pudo influir es que se utilizó el modelo del péndulo simple para realizar los cálculos de este experimento y como es sabido este modelo no contempla variable como la fricción del aire o como que la masa no esta concentrada en un solo punto por lo tanto esto genera igualmente aumento del error. Conclusiones: En este experimento realizado con péndulos simples, se determinó una relación lineal entre el período (T) y la raíz cuadrada de la longitud (L) del péndulo, indicando que el período es proporcional a la raíz cuadrada de la longitud. Sin embargo, la comparación con la teoría mostró un desajuste, probablemente debido a errores experimentales y simplificaciones en el modelo teórico. Además, se observó que el período no depende de la masa del péndulo, como predice la teoría. Se resaltan las condiciones para que un sistema sea considerado un péndulo simple, y se mencionan diversas aplicaciones prácticas del péndulo simple en la vida diaria. Por último, se identificaron posibles fuentes de error en el experimento, como
imprecisiones en las mediciones y la influencia de variables no consideradas en el modelo teórico.
