Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Ebooks gratuitos
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
Asignatura: fisica, Profesor: Pedro Pedro, Carrera: Biología, Universidad: UAM
Tipo: Apuntes
1 / 6
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!
Fecha: 12/11/
Estudio del péndulo simple. Medida de la aceleración de la gravedad, g.
Péndulo simple con transportador graduado Cronómetro Regla milimetrada
Cronómetro
Péndulo
Transportador graduado
Regla milimetrada
El péndulo simple se define en Física como un punto material (de masa m ) suspendido de un hilo (de longitud l y masa despreciable) en el campo de gravedad de la Tierra. Cuando hacemos oscilar la masa, desplazándola de modo que el hilo forme un ángulo muy pequeño con la vertical, describe aproximadamente un movi- miento armónico simple. En efecto (véase la Fig. 1), al soltar la masa en reposo des- de la posición A, la fuerza que actuará sobre ella será la componente tangencial del peso:
Ahora bien, para ángulos muy pequeños, podemos hacer las aproximaciones:
Sustituyendo (2) y (3) en (1) se tiene:
F mgl x K · x (4)
es decir, la fuerza es proporcional y de signo contrario al desplazamiento, siendo la constante:
l K mg (5)
Este tipo de fuerza recuperadora es la que caracteriza al movimiento armónico
T m m
siendo T el periodo de oscilación. Sustituyendo (5) en (6), obtenemos la expresión para el periodo de las oscilaciones del péndulo simple:
g
A partir de esta expresión se puede determinar el valor de g si se miden l y T expe- rimentalmente.
Fig. 1. Esquema del péndulo simple
s
x
l
mg
si se representan gráficamente los valores de T^2 , anotados en la Tabla 2, en función de la longitud del péndulo l , los puntos se deben distribuir a lo largo de una recta de
Obténgase el valor de g y su error del valor de la pendiente medido en la gráfica, primero visualmente y después por mínimos cuadrados.
Medidas adicionales (no son obligatorias)
a) Compruébese la disminución del error de T al aumentar el número de oscila- ciones utilizadas en su medida. Para ello, con una longitud de hilo fija (por ejemplo 50 cm), mídase el periodo para n = 5, 10, 15 y 20 oscilaciones. Deter- mínese la disminución en el error de T al aumentar el número de oscilaciones.
(2) y (3), el movimiento del péndulo deja de ser armónico. Se dice que es anarmónico , y, además de la frecuencia fundamental, aparecen otras que son múltiplos de ella. Como consecuencia, el periodo T medido experimentalmente depende del valor del ángulo inicial. El cálculo de T , más complejo que el de las fórmulas anteriores, da una expresión que consiste en una suma de términos cada vez más pequeños o desarrollo en serie de potencias (véase algún libro de Mecánica, por ejemplo la referencia 3). Quedándonos con los tres primeros términos que son los más importantes, se escribe:
Para una longitud fija (por ejemplo l 50 cm), mídase el periodo T para valores
mente durante las oscilaciones debido al rozamiento. Para paliar el error aso- ciado a este efecto, conviene tomar sólo una serie de 10 oscilaciones y hacer el
se los valores de Tanarm medidos y calculados por la expresión (10).
