Estudio del Péndulo Simple: Un Experimento Científico, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física

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OBJETIVOS:

● Fabricar un péndulo simple. ● Comprender las etapas del Método Científico. ● Estudiar la variación del período del péndulo con la masa y con la longitud del mismo. ● Presentar datos experimentales a través de tablas y gráficas. ● Sacar alguna conclusión de tipo matemática a la luz de las gráficas, que nos permita hacer alguna predicción sobre el comportamiento de los péndulos.

2. MATERIAL: Un reloj, si es posible cronómetro, una cinta métrica, un hilo de más de un metro, una bolita de plomo o una pieza metálica, y 12 o más arandelas o tuercas de hierro iguales. 3. EXPERIMENTO: A. PRESENTACIÓN DE UN PROBLEMA. OBSERVACIÓN: Galileo Galilei 1564- El problema que vamos a estudiar nos remonta 400 años en el tiempo. En Pisa, Galileo Galilei, durante una misa en la catedral observa como las grandes lámparas oscilan movidas por las corrientes de aire. Unas veces lo hacían en grandes arcos, otras en arcos menores. La cosa no tenía nada de particular, pero Galileo, que tenía por aquel entonces 17 años, observó algo que los demás no fueron capaces de ver.

1.b) ¿Confirma esto la hipótesis? Para tener una exposición más eficaz o útil de los datos representa estos en una gráfica en papel milimetrado. Representa, en este caso, T (en ordenadas) frente a M (en abscisas). 1.c) ¿Qué forma tiene la gráfica? 1.d) ¿Cómo se llama la función matemática que tiene una representación similar? 1.e) ¿Cómo es la influencia que tiene la masa del péndulo sobre su período? 2ª hipótesis : Construye un péndulo con una bolita de plomo y de una longitud de unos dos metros que tendrás que medir, desde el punto de apoyo hasta el centro de la bolita. Pon a oscilar el péndulo y mide el período como hiciste antes. Acorta la longitud del péndulo, mide la longitud y luego el período, y así sucesivamente. Completa esta tabla con los datos: L (m) T (s) T^2 (s^2 ) Después calcula los cuadrados de los períodos que obtuviste y escríbelos en la tabla. 2.a) ¿Qué relación observas entre L y T? 2.b) ¿Confirma esto la hipótesis? D. EXTRACCIÓN DE CONCLUSIONES: Representa T (en ordenadas) frente a L (en abscisas) 2.c) ¿Qué forma tiene la gráfica? 2.d) ¿Tiene parecido esta gráfica con alguna de las funciones matemáticas que estudiaste? ¿Con cuál? Para que te resulte más fácil representa T^2 frente a L. 2.e) ¿Qué forma tiene la gráfica? 2.f) ¿Qué función matemática relaciona T^2 con L? Intente encontrar gráficamente la constante de proporcionalidad entre T^2 y L. 2.g) ¿Cuál es el valor de dicha constante?

2.h) Serías capaz de escribir la ecuación que relaciona T con L. E. ELABORACIÓN DE UN INFORME: No olvides elaborar un informe de tu experiencia, Contesta a las preguntas que se te formulan y redacta las dudas e interrogantes que se te presentaron durante su realización. Pero todavía falta algo, ya que esta fórmula que encontraste no es homogénea, es decir, non son equivalentes las magnitudes de los dos miembros de la ecuación. De todas formas esta fórmula pode ayudarte a realizar algunas predicciones: 1º) ¿Cuál debe ser la longitud de un péndulo que mida segundos en cada oscilación? (Si lo logras ya tienes un reloj, medir oscilaciones será medir segundos) 2º) ¿Cuál será el período de un péndulo de 2 m de longitud? Comprueba experimentalmente estos resultados. Haz una descripción de como comprobaste experimentalmente estos resultados.