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UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
Presentado por: Sergio Alexander Parra Bello 1803950 Título de la práctica de laboratorio: Péndulo físico Profesor: Manuel Dario Vinchira Morato Fecha: 20 de septiembre de 2021
Objetivos
- Estudiar y caracterizar el péndulo compuesto o físico
- Determinar el radio de giro respecto al centro de gravedad o centro de masa
- Hallar la aceleración de la gravedad (en el laboratorio) de manera indirecta a partir de las mediciones efectuadas. Marco teórico
- Cuál es la diferencia entre un péndulo simple y un péndulo Físico Un péndulo simple es un hilo inextensible y con masa despreciable, al cual le cuelga cierta masa oscilatoria, a diferencia del péndulo físico que es un cuerpo rígido oscilatorio que realiza este movimiento en un eje fijo. Otra importante diferencia es que el péndulo simple es una idealización mientras que el péndulo físico es un objeto real.
- ¿Qué es un péndulo y en particular, qué es un péndulo físico? ¿qué lo caracteriza? Un péndulo físico es un cuerpo rígido oscilatorio que oscila libremente alrededor de un eje fijo de manera horizontal (este no pasa por su centro de masa)
- ¿Bajo qué condiciones a un péndulo físico se le puede considerar como un oscilador armónico simple? Al igual que como ocurría en el péndulo simple, un péndulo físico se comporta como un oscilador armónico cuando oscila con amplitudes pequeñas. Con la suposición de ángulos pequeños, la frecuencia y el período del péndulo son independientes de la amplitud de desplazamiento angular inicial
- ¿Qué predicciones teóricas soportan el comportamiento de un péndulo físico? El péndulo puede soportar predicciones tales como la frecuencia y periodo del movimiento, sabiendo que lo dicho anteriormente depende del número de oscilaciones. Por último, la amplitud también puede ser calculada a partir del punto de equilibrio y punto máximo que alcanza. Así mismo, también se pueden predecir las fuerzas restauradoras las cuales se aplican torque sobre el péndulo
- ¿Qué es el radio de giro? Es la distancia medida desde el eje a un punto en el cual sería necesario concentrar toda la masa de un cuerpo para obtener el mismo momento de inercia respecto al que tiene el sistema
Procedimiento El péndulo compuesto utilizado en esta práctica consiste en una barra metálica uniforme, de forma rectangular delgada, la cual está suspendida de uno de los orificios de un soporte fijo que le permita oscilar libremente alrededor de un eje horizontal.
- Identifique el c.d.g. de la barra
- Comenzando con la posición más alejada, mida la distancia h correspondiente (h=d) y ponga a oscilar la barra con una pequeña amplitud. Mida el periodo T, a partir del tiempo t empleado en realizar 5 oscilaciones. T = t/5.
- Repita el paso anterior con diferentes valores de h. Si puede ser, tome al menos 8 valores distintos.
- Construya la tabla de datos t contra h y represente los puntos (T Vs h) en una gráfica en papel milimetrado y trace la gráfica correspondiente a una de las ramas según modelo.
- Determine el valor aproximado del radio de giro K, a partir del mínimo de la gráfica.
- Represente, en otra gráfica en papel milimetrado, los puntos (hT2 Vs h2) y ajuste la recta de regresión.
- Sobre esta segunda gráfica trace la recta de regresión. De su pendiente a y de su punto de corte b, calcule los valores de K y de g. Exprese todos los resultados con su cota de error y las unidades adecuadas. Materiales
- Una varilla
- Una regla
- Un cronómetro
- Un soporte
Material de clase
Bibliografía
- SERWAY Raymond, Jewett John. Física para ciencias e ingeniería. Volumen 1. Thomson editores.
- SEARS, Zemansky, Young. Física universitaria, Volumen 1. Pearson, Addison Wesley.
- LEA Susan. Física, la naturaleza de las cosas. Volumen 1. Internacional, Thomson editores, 1999.
- LANE resse Ronald. Física universitaria, Volumen 1. Thomson editores. 2002.