¡Descarga Informe de Laboratorio: Péndulo Físico - Periodo de Oscilación - Prof. Caballlelo y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Física solo en Docsity!
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO-PUNO
Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
Grupo: 222
INFORME DE LABORATORIO N.º 03 FICA / EPIC
AL : Lic.
DEL : UCHASARA PLATERO, CRHISTIAN OMAR
ASUNTO : PENDULO FISICO-PERIODO
FECHA : 02/ 12/
NOTA :
Yo UCHASARA PLATERO,Crhistian Omar con informar el ensayo de laboratorio
realizado en día Lunes 18/ 11 / 2024 en el laboratorio del pabellón de física, desarrollando el tema
PENDULO FISICO PERIODO, el cual detallo a continuación en las siguientes hojas, que hago alcance
para su consideración y evaluación.
_________________
Firma del estudiante
EXPERIMENTO N° 03
PENDULO FISICO - PERIODO
1. RESUMEN
El péndulo físico es un sistema mecánico compuesto por un cuerpo rígido que oscila alrededor de un eje
horizontal fijo que no pasa por su centro de masa. A diferencia del péndulo simple, que idealiza la masa en
un punto, el péndulo físico considera la distribución de masa del objeto. Este informe aborda la teoría, el
cálculo y las aplicaciones del período de oscilación del péndulo físico.
2. OBJETIVO
Determinar el periodo de oscilación de un péndulo físico.
3. FUNDAMENTO TEORICO...............................................................................................................
El periodo de un péndulo físico está dado por:
Para pequeñas amplitudes (el error es menos del 1% a 20°), I es la inercia de rotación del péndulo sobre el
punto de pivote, m es la masa total del péndulo, y x es la distancia desde el pivote al centro de masa. Una
varilla rectangular uniforme tiene una inercia de rotación alrededor de su centro de masa dada por:
𝑐𝑚
2
2
Donde m es la masa, L es la longitud (varilla) y W es el ancho de la varilla. Para 28cm el Pendulum Bar
< 0,003 y podemos simplificar la ecuación (2) para:
𝑐𝑚
2
Figura 2. Conjunto péndulo
físico
Figura 1. 850 interfaz
universal
4. EQUIPOS Y MATERIALES..............................................................................................................
- Soporte grande
- Gran base y Rod
- Conjunto péndulo físico
- Sensor de movimiento rotatorio
- 850 interfaz universal
- Laptop personal con SOFWARE PASCO Capstone instalado
- Regla graduada
- Transportador (Indicador de ángulo)
Figura 3. Sensor de movimiento rotatorio
Figura 4. Gran base y Rod
Figura 5. Transportador (Indicador de ángulo)
5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.............................................................................................
- Usando la regla graduada, medir la longitud de la varilla del péndulo fisico (ignorar las lengüetas
pequeñas en los extremos) y la distancia entre los agujeros.
- Poner el sensor de giro en el soporte y conectarlo a la interfaz universal 850. Como se muestra en
la figura 2.
Figura 2. Montaje del experimento
- Repita este procedimiento para cada una de las siete carreras, registre dichos resultados en la Tabla
- y determine a qué distancia da el período mínimo de oscilación.
N.º Distancia desde el punto de
pivotea al centro de masa
(m)
Periodo experimental (seg.)
(T)
Periodo
teórico(seg.)
Ajuste de la curva teórica:
- Aplicar un ajuste definido por el usuario a los datos en un período vs gráfico de la distancia.
Utilice la ecuación (5) y el bloqueo de los números apropiados en el Editor de ajuste de curva.
- ¿En qué medida la curva teórica se ajuste a sus datos? ¿La curva de mejor ajuste para algunos de
los puntos que en otros? ¿Si realizo una selección de sólo algunos de los puntos que la curva se
ajusta mejor?
- Desbloquear el parámetro que depende de la longitud del péndulo. Actualizar el ajuste y calcular
la longitud del péndulo desde el nuevo valor del parámetro. ¿A qué longitud da esto? ¿Qué tan
cerca está a la longitud real del péndulo?
6. ANALISIS DE RESULTADOS.........................................................................................................
6.1 Caso N.º
Distancia desde el punto de pivotea al centro de masa = 14cm
Para hallar el periodo experimental tendremos que sacar el promedio de los 5 primeros datos para cada
intervalo de segundo con un ángulo de 15º
Tenemos:
Entonces tendremos que sacar el promedio para hallar el periodo experimental:
Para encontrar el periodo teórico utilizaremos la ecuación (5).
T = 2 π
m
L
2
+ m x
2
mgx
L
2
+ x
2
gx
T = 2 π
2
2
T =0.
Para hallar el periodo experimental tendremos que sacar el promedio de los 5 primeros datos para cada
intervalo de segundo con un ángulo de 15º
Tenemos:
Entonces tendremos que sacar el promedio para hallar el periodo experimental:
Para encontrar el periodo teórico utilizaremos la ecuación (5).
T = 2 π
m
L
2
+ m x
2
mgx
L
2
+ x
2
gx
T = 2 π
2
2
T =0.8 15
6.4 Caso N.º
Distancia desde el punto de pivotea al centro de masa = 8cm
Para hallar el periodo experimental tendremos que sacar el promedio de los 5 primeros datos para cada
intervalo de segundo con un ángulo de 15º
Tenemos:
Entonces tendremos que sacar el promedio para hallar el periodo experimental:
Para encontrar el periodo teórico utilizaremos la ecuación (5).
T = 2 π
m
L
2
+ m x
2
mgx
L
2
+ x
2
gx
T = 2 π
2
2
T =0.8 0 6
6.5 Caso N.º
Distancia desde el punto de pivotea al centro de masa = 6cm
Para hallar el periodo experimental tendremos que sacar el promedio de los 5 primeros datos para cada
intervalo de segundo con un ángulo de 15º
Tenemos:
Entonces tendremos que sacar el promedio para hallar el periodo experimental:
Para encontrar el periodo teórico utilizaremos la ecuación (5).
T = 2 π
m
L
2
+ m x
2
mgx
L
2
+ x
2
gx
T = 2 π
2
2
T =0.8 24
6.6 Caso N.º
Distancia desde el punto de pivotea al centro de masa = 4cm
Para hallar el periodo experimental tendremos que sacar el promedio de los 5 primeros datos para cada
intervalo de segundo con un ángulo de 15º
Tenemos:
Entonces tendremos que sacar el promedio para hallar el periodo experimental:
Para encontrar el periodo teórico utilizaremos la ecuación (5).
T = 2 π
m
L
2
+ m x
2
mgx
L
2
+ x
2
gx
T = 2 π
2
2
T =0. 904
7. CUESTIONARIO.............................................................................................................................
1. ¿Cuál es la diferencia porcentual entre el valor calculado para la longitud que da período
mínimo de oscilación y el valor medido para la longitud?
Para calcular la diferencia porcentual entre el valor calculado para la longitud que da el período
mínimo de oscilación y el valor medido para la longitud, primero necesitaríamos tener ambos
valores. Una vez que tengamos esos datos, la fórmula para calcular la diferencia porcentual es la
siguiente:
Diferencia porcentual = ((Valor medido - Valor calculado) / Valor calculado) x 100
2. Calcular el error porcentual para cada valor registrado en la tabla 2.
Para Nº1:
| × 100%
Para Nº2:
| × 100%
| × 100%
| × 100%
Para Nº3:
| × 100%
| × 100%
Para Nº4:
| × 100%
| × 100%
Para Nº5:
| × 100%
Para Nº6:
| × 100%
| × 100%
Para Nº7:
| × 100%
| × 100%
| × 100%
