Práctica física péndulo, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física

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Determinación de la

gravedad a partir del

PÉNDULO

PRÁCTICA

ÁNGEL RODRÍGUEZ ORDÓÑEZ

IES MEDINA AZAHARA

Introducción La gravedad se puede calcular de muchas maneras, pero cada día nos encontramos ejemplos que nos pueden ayudar a entenderla y a determinarla cada vez más fácilmente. Por ejemplo, con sensores y globos. Pero en la antigüedad solo se valían de cronómetros para conseguirla. Contexto teórico En esta práctica calcularemos la aceleración de la gravedad midiendo el periodo de oscilación de un péndulo simple. Cuando un péndulo se separa de su posición de equilibrio oscila en torno a esta describiendo un movimiento armónico simple (mas). Esta aproximación es válida para ángulos menores de 15º. Se puede deducir fácilmente (hacedlo en el fundamento teórico de vuestra memoria) que el periodo responde a la expresión:

Materiales utilizados

Materiales Incertidumbre absoluta / sensibilidad Cronómetro ± 0,01 s Cuerda ± 0,0005 m Esfera de acero - Soporte - Se ató con la cuerda a un orificio que tenía la esfera y estos dos objetos ya unidos que colgaron en un soporte que hacían que oscilaran cual péndulo. El cronómetro se utilizaba cuando la pelota se soltaba desde suficiente altura para que oscilara sin obstáculo, y se paraba en el momento en el que llegaba a la oscilación 20.

Procedimiento experimental

1. Se preparó el péndulo de la dicha forma.
2. Se utilizó una longitud aleatoria y se midió desde el punto donde empezaba a colgar hasta el centro de la esfera.
3. Se levantó la esfera por el extremo de la cuerda hasta una altura aleatoria que no obstaculizase la oscilación.
4. Se soltó y en dicho momento el cronómetro se activó manualmente.
5. Se esperó a la oscilación número 20 para parar el cronómetro.
6. Se repitió el quinto paso hasta 3 veces en total para minimizar el error aleatorio.
7. Se apuntaron los datos y se medía una nueva longitud para repetir todo el proceso.
8. En total, se repitió el experimento con 4 longitudes distintas.

Seguridad y Consideraciones éticas y ambientales

La esfera de acero no se utilizo como arma blanca ni arriesgó la salud de nadie. Desconozco el posible dañino origen de los materiales utilizados, pero considero que es menos ético utilizar un ordenador nuevo con la crisis mundial de microchips que está afectando tanto a nuestra sociedad hoy día antes que una bola de acero y una cuerda oxidadas que llevaran más años en el instituto que la Reina de Inglaterra Isabel II en regencia. Datos obtenidos: Experiencia Variable independiente ± 0,0005 m Variable dependiente ± 0,01 s 1 0,

Observaciones cualitativas

Podemos observar que la esfera tarda lo mismo en oscilar independientemente de la amplitud del ángulo siempre que la longitud sea constante. En consecuencia, mientras más se amplie la longitud de la cuerda más recorrido tendrá por oscilar y más tiempo tardará en dar una oscilación.

Conclusión La gravedad mide aproximadamente - 9,81 ms^-1 y se puede determinar con un péndulo casero.