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LEYES DE UN PENDULO SIMPLE
Peña Russi Yuliana Karina. Manolo Andrés Ortega Pantoja Docente: Carlos Gomez Resumen - El péndulo simple es uno de los modelos ideales más comunes en la física, este consiste en una partícula de masa (m) unida al extremo de una cuerda de longitud (l), si se mueve la masa a un lado de su posición de equilibrio (vertical) esta va a oscilar alrededor de dicha posición. Cuando la masa se deja en libertad desde un ángulo inicial Ø con la vertical, oscila a un lado y a otro con un periodo (T). El objetivo de esta práctica es hallar las variaciones del periodo con respecto a su longitud y masa del objeto para luego determinar experimentalmente el valor de la aceleración de la gravedad Palabras clave - ABSTRACT The simple pendulum is one of the most common ideal models in physics, this is a particle mass (m) attached to the end of a string of length (l), if you move the dough to the side of their position equilibrium (vertical) is going to oscillate about that position. When the dough is released from an initial angle with the vertical diameter, oscillates back and forth with a period (T). The objective of this practice is to find period variations with respect to its length and mass and then determine experimentally the value of the acceleration of gravity
INTRODUCCION
Por medio del presente informe de laboratorio los estudiantes de Física III, pretenden realizar un análisis profundo sobre la ley de un péndulo simple determinando experimentalmente mediante el uso de un simulador el tipo de dependencia entre el periodo de oscilación y la gravedad del lugar donde se instala el péndulo. Este laboratorio se realiza con el fin de conocer cómo funciona aquel objeto que se encuentra suspendido de un punto fijo y que oscila de un punto A un punto B y analizar el comportamiento de éste ante la Variación de la longitud de la cuerda y de la masa del objeto suspendido, teniendo en cuenta que el periodo depende de estas longitudes. MARCO TEORICO ¿Cuáles son las características de un M.A.S.? El movimiento armónico simple está formado por los siguientes elementos que lo caracterizan: Elongación (x): es la posición del cuerpo que hace el movimiento armónico simple en un instante de tiempo determinado. Representa la separación del cuerpo respecto a su posición de equilibrio. Amplitud (A): es la elongación máxima del movimiento armónico simple. Por lo tanto, es la diferencia entre la posición máxima y la posición de equilibrio. Periodo (T): es el tiempo que tarda el cuerpo en hacer una oscilación completa. Frecuencia (f): es el número de oscilaciones o vibraciones que hace el cuerpo por unidad de tiempo. Fase (φ): es el ángulo que representa el estado de oscilación del cuerpo en un instante determinado. Fase inicial (φ0): es el ángulo que representa el estado de oscilación inicial del cuerpo. Frecuencia angular o pulsación (ω): es la velocidad a la que el cuerpo realiza las oscilaciones. Es decir, indica la velocidad del cambio de fase del movimiento armónico simple.
PRACTICA 1
práctica de laboratorio con un péndulo para la elaboración de un gráfico del periodo en función a la longitud con diferentes grados como se representa en las siguientes tablas En esta práctica se elaboraron 3 experimentos, pero a cada uno se le cambiaba los grados A continuación, es la tabla con 8° Tabla 2 Periodo vs Longitud Con ayuda de Excel elabore un gráfico de periodo en función de longitud (T vs L) Ilustración 3 Periodo vs longitud en esta vemos muy bien que el periodo y lalongitud son directamente proporcionales, esto quiere decir que a apenas aumenta la longitud el periodo también aumenta. 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏 0 , 8998 = 0 , 473 ( 0 , 2 ) + 𝑏 0 , 8998 = 0 , 0946 + 𝑏 0 , 8998 − 0 , 0946 = 𝑏 𝑏 = 0 , 8055 A continuación, realizamos un ensayo como se muestra con 10° Tabla 3 Periodo vs Longitud Con ayuda de Excel elabore un gráfico de periodo en función de longitud (T vs L) Ilustración 4 Periodo vs longitud 0 2 0 0,2 0,4 0, PERIODOT(S) LONGITUD(L)(M)
PRACTICA 1
0 0, 1 1, 0 0,2 0,4 0, PERIODOT(S) LONGITUD (L)(M)
𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏 0 , 9018 = 0 , 47233 ( 0 , 2 ) + 𝑏 0 , 9018 = 0 , 0946 + 𝑏 0 , 8998 − 0 , 094466 = 𝑏 𝑏 = 0 , 80733 A continuación la siguiente tabla el es el experimento con 12° Ilustración 5 Periodo vs Longitud Ilustración 6 Periodo vs Longitud 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏 0 , 9046 = 0 , 47533 ( 0 , 2 ) + 𝑏 0 , 9046 = 0 , 0946 + 𝑏 0 , 8998 − 0 , 095066 = 𝑏 𝑏 = 0 , 809533 Por otro lado la relación periodo vs longitud está dada por la siguiente ecuación teórica: PRACTICA 2 Periodo y amplitud angular Ajuste la longitud del péndulo a 100 cm, retire la masa suspendida para diferentes ángulos de lanzamiento (amplitud angular) y suéltela para que oscile. Registre el periodo en la tabla adjunta Ilustración 8 Periodo y amplitud angular ¿Depende el periodo de la amplitud de oscilación? El periodo del péndulo simple no depende de la amplitud de oscilación Practica 3 Fije la longitud del péndulo a 100 cm, masa de 500 g, amplitud angular de 10°, y número de oscilaciones 1. Ubique el 0 10 Gravedad^0 2 4 Periodo
(T vs G)
Ilustración 7 periodo y amplitud angular
