¡Descarga Análisis del Comportamiento de un Péndulo Simple: Un Laboratorio de Física y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity!
INTRODUCCION
En el presente laboratorio se evidencia la capacidad que se tiene para interpretar
y relacionar datos y resultados experimentales, con modelos teóricos, mediante la
realización de prácticas experimentales para poder determinar la validez y la
exactitud de los mismos, con el fin de entender el comportamiento físico de un
péndulo simple y asi identificar sus características tales como su masa
suspendida de una cuerda, de masa despreciable que oscila dentro de un
intervalo de tiempo, determinado tal comportamiento por método grafico y
transitoriamente verificarlo con los valores teóricos calculados; teniendo en cuenta
características tales como la gravedad, periodo, longitud (cuerda) y masa; que se
encuentran implícitos en el análisis que se hará en este sistema (péndulo simple)
Posteriormente categorizar y tabular cada uno de los datos con sus
correspondientes unidades e incertidumbres y asi poder determinar el
comportamiento físico del péndulo que es básicamente lo que esta explicito paso
por paso en el contenido de este laboratorio y cada una de las tablas.
OBJETIVOS
los objetivos de este laboratorio es aprender a identificar un péndulo simple, ya que el péndulo es un sistema físico que puede oscilar bajo la acción gravitatoria y que está configurado bajo una masa suspendida de un punto o de un eje horizontal fijos mediante un hilo, varilla u otro dispositivo, este tiene usos muy variados como lo son la medida del tiempo, la intensidad de la gravedad y distintos usos mas, aprendamos a identificar que es una oscilación y en cuanto tiempo transcurre.
Calcular el valor teórico y experimental de la gravedad generada en este practica.
Donde W representa a la frecuencia angular y T al periodo cada uno correspondiente al sistema péndulo simple, entre tanto la longitud de la cuerda está representada por L y la gravedad respectivamente con g. Como se puede observar en la segunda expresión el periodo T no depende de la geometría ni de la masa del cuerpo que oscila o se mueve.
Conceptos
El período de una oscilación (T) es el número de variaciones necesarias para que dicha oscilación vuelva a ser representada por cualquiera de los valores anteriores obtenidos, con un índice de cadencia regular.
La gravedad (g), es la fuerza de atracción a que está sometido todo cuerpo que se halle en las proximidades de la Tierra.
La frecuencia o velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado por una unidad de tiempo y se designa mediante (W). Su unidad en el Sistema Internacional es el radián por segundo (rad/s). La Frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.
IDEAS PREVIAS
¿En qué punto del movimiento de un péndulo simple es máxima la tensión en el cordón? ¿y mínima? En cada caso. Explique su razonamiento.
-es máxima en el medio, cuando está en la posición más baja.
-en los extremos la tensión es mínima y la velocidad es cero.
¿Un estándar de tiempo podría basarse en el periodo de cierto péndulo estándar?
- si porque a partir del periodo obtenido se tendría el tiempo deseado
¿Cómo se podría determinar la gravedad a partir de una cuerda a y una masa m y un cronometro?
A partir de la ecuación T=2π(√L/g)) se despeja la gravedad luego de montar un
sistema de un péndulo de longitud a y masa m , con el cronometro solo se mide un
movimiento desde que pasa por un punto fijo a otro tomando el periodo de dicho
péndulo después de ponerlo a oscilar alejándolo del punto de equilibrio
RESULTADOS
Procedimiento: En la tabla No. 1 se encuentran registrados las distintas longitudes de la cuerda, entre tanto cada tiempo evidentemente se tomo en segundos (s) y su error porcentual corresponde al cronometro.
tabla No. 1
En la tabla No. 2 aparece registrado el tiempo promedio y el valor de los periodos para cada tiempo y longitud
Masa (g) Periodo medido Tm(s)
Periodo teórico Tt (s)
E%
tabla No. 2
Longitud L (cm) Periodo medido Tm(s)
Periodo teórico Tt (s)
E%
En la tabla No. 3 aparece registrado el periodo del péndulo con longitud y masa constante y su debido porcentaje de error.
Angulo (Ѳ) Periodo medido Tm(s)
Periodo teórico Tt (s)
E%
tabla No. 3
Teniendo en cuenta los datos se realiza las graficas en Excel correspondiente a:
0
5
10
15
20 30 40 50
Periodo Tt(S)
Longitud(cm)
Periodo vs Longitud
Series
¿Qué sucede al aumentar la longitud del cordón y manteniendo una masa
constante y de igual forma manteniendo una longitud constante y aumentar
la masa?
Cuando aumenta la longitud del cordón dejando la masa constante el periodo de
oscilación aumenta proporcionalmente a la longitud, y cuando la longitud es
constante y aumenta la masa el periodo de oscilación no varía.
¿puede usted afirmar que describe un M.A.S? explique su respuesta.
No corresponde a un Movimiento Armónico Simple (MAS), ya que para que lo sea
debe tener ángulos relativamente pequeños, los cuales no los tienen.
CONCLUSIONES
El presente laboratorio nos ha permitido identificar el método correcto y adecuado que se debe utilizar para el registro de los datos experimentales teniendo en cuenta los criterios provenientes de allí. (Aspecto teórico).
El análisis y procesamiento de cada uno de los datos tomados con respecto al montaje experimental, los tiempos, y cada una de las longitudes que se marcaron en el procedimiento (en cuanto al péndulo) y que nos permitieron identificar de manera clara el concepto de péndulo simple y todas sus características que hacen parte de la temática del presenta laboratorio.
A partir de los datos experimentales que se obtuvieron en el laboratorio se ha podido establecer las diferencias entre los conceptos que intervienen en el momento de analizar el comportamiento físico de un péndulo o cualquier otro sistema derivado de este; y a su vez interpretarlos de manera clara y así evaluar tal comportamiento de la mejor forma.
