Informe N°8 Pendulo simple

7/26/2019 Informe N°8 Pendulo simple

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PENDULO SIMPLE

Nixon NúñezLaboratorio física

Antonio José Salcedo,

Jesús Fontalvo,

Lucero Valderrama,

Luis Anaya.



UNIVERSIDAD DE LA COSTA

DEPARTAMENTO DECIENCIASBÁSICAS ÁREADELABORATORIO DE FISICA CALOR Y ONDAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

PENDULO SIMPLE.

Antonio José Salcedo1, Jesús Fontalvo1, Luceo !aldea"a1, Luis Ana#a1.

1In$enie%a &ivil.

Laboratorio de Física De campos Grupo: JDL

Resumen.

El desarrollo de este laboratorio se centra en comprender el comportamiento físicode un péndulo simple, para ello se debe entender de manera clara los conceptos

tales como periodo, longitud, amplitud y gravedad, entre otros que influyen ohacen parte del sistema a analizar bien sea mediante el análisis conceptual (físico)y por qué no a partir de cada uno de los datos registrados, teniendo la capacidadde interpretarlos describiendo teóricamente lo que cada uno de estos muestragenerados por el comportamiento general del sistema, en este caso el péndulo

simple El mane!o de la linealizacion de datos e"perimentales (medidas directas eindirectas), es de vital importancia ya que a partir de estos se puede entender el

procedimiento que tiene como fin predecir el comportamiento del sistema

Palabras claves

#éndulo, $asa, %ongitud

Abstract

&he development of this laboratory focuses on understanding the physical behavior of a simple pendulum , for it must clearly understand concepts such as time ,length and breadth , and others that influence or are part of the system to be

analyzed either by the conceptual analysis ( physical) and 'hy not from each of therecorded data, having the ability to interpret theoretically describing 'hat each of

these sho's generated by the overall system performance , in this case the simplependulum &he management of linearization of e"perimental data ( direct and

indirect measures ) , is of vital importance since from these you can understand the

process that aims to predict the behavior of the system

Key words

$ass , pring, $ovement






1. Introducción.

&odo movimiento o suceso que se

repite a intervalos regulares se diceque es periódico En ciertosmovimientos periódicos, un cuerpo semueve hacia adelante y hacia atrássiguiendo una trayectoriadeterminada, entre una posición fi!a(sobre la cual pasa un e!eperpendicular) y dos posicionese"tremas, tal es el caso del péndulosimple, un sistema idealizado en elque una masa puntual está

suspendida del e"tremo de unacuerda ine"tensible de masadespreciable (cote!ada con la masadel cuerpo)El motivo que estímulo el desarrollode este sucinto informe, fuereconocer los factores y variables queintervienen en este sistemamecánico, estudiar sí efectivamentesu comportamiento cumple con las

características para catalogárselecomo oscilador armónico simple(poder establecer comparacionesentre el movimiento del péndulosimple con el sistema físico masa resorte, ambos movimientosperiódicos oscilatorios) observar larelación entre el período y la longituddel mismo

2. Marco teórico.Aspectos conceptuales.

El péndulo simple es otro sistemamecánico que presenta movimientoperiódico Este sistema consta de unamasa m suspendida de una cuerdade masa despreciable de longitud L,

la cual esta fi!a en el e"tremosuperior, tal como se muestra en la

figura

El movimiento más cercano a unoscilador armónico simple paraeste sistema mecánico se dacuando el ángulo (amplitud) es

peque*o (ángulo es menor o iguala +-) obteniendo una e"presiónpara el periodo como.

T =2π √ L

g

(+)

/onde & es el periodo de

movimiento medido en segundos,% es la longitud de la cuerdamedida en metros y g laaceleración gravitacional de 0,1m2s3

/e manera general, para todooscilador armónico el periodo demovimiento se puede determinar






conociendo e tiempo quetranscurre en realizar noscilaciones a través de lasiguiente relación

T =t

n

(3)

/onde t es el tiempo quetranscurre en n oscilaciones

3. Desarrollo eperimental y

an!lisis de datos.

3.1. "b#etivosespec$%icos&

• 4erificar la

dependencia del periodo deun péndulo simple con lalongitud

• 5nterpretar el comportamientodel periodo de un péndulosimple con el anulo deinclinación

3.2. Materiales&

• + soporte universal• + transportador• + pesa 67 8g• + barra 67 +8 cm• + doble nuez• + metro de hilo• + cronometro

3.3.Procedimiento

pr!ctico y an!lisis de resultadosobtenidos en el laboratorio.

+ &ome unmetro dehilo y armeun sistemacomo elmostrado enla figura +

3 tome la masa tensionada através del hilo y colóquela auna amplitud de +- como

muestra la figura +

9 #óngalo a realizar +oscilaciones y tome el tiempoque demora en hacer esta conayuda de la ecuación (3)determine el periodo demovimiento

: ;epita los pasos + al 9 para lasdiferentes longitudes mostradasen la tabla+

8 <on una longitud fi!a de ,8 m a8- realice + oscilaciones ydetermine el periodo de

movimiento

= ;epita el pasoanterior

n(osc) &(s) >ngulo(-)

+

+,:31 8+,::3 +

+,:83 +8+,:0= 3

+,:03 38

n(osc) %(m) &(s) &3(s3)

+

8 +,:11 3,3+:+= +,=++ 3,8189? +,=08 3,1?91 +,10= 9,80:0 +,081 9,199+ 3,== :,3=1






variando @nicamente la amplitudde +-, +8-, 3- y 38- ydetermine el periodo en cadacaso, luego repórtelos en la tabla3

Actividad a reali'ar en su in%orme.

+ /e los datos de la tabla + ;ealiceun gráfico de &A3 (s) como funciónde % (m) BCué tipo de graficoobtuvoD Bcuál era el esperadoDBvaria el periodo con la longitud,si varia de qué forma lo haceD

0.4 0.5 0. 0.! 0." 0.#0

0.5

$

$.5

%

%.5

&

&.5

4

4.5

%.%$%.5#

%."!

&.5#&."&

4.

'(% )S LON*I'UD

Lon+it,-

'(%

El grafico obtenido es elcorrespondiente a una función lineal,y es el esperado puesto que alobservar los datos se notaclaramente que el periodo deoscilación del péndulo aumentadirectamente proporcional a lalongitud de la cuerda, aunque no esuna recta uniforme, es la deducciónmás lógica, y aplicándole una

linealizacion a los datosobtendríamos una línea para estegráfico, durante la práctica nos dimoscuenta que a medida queaumentábamos la longitud de lacuerda más tardaba el péndulo encompletar una oscilación

3 El grafico obtenido en la primeraparte determine la pendiente, lacual es e"presada como lo ilustrala ecuación 9, usando este valor obtenga el valor de la aceleraciónde la gravedad g

pendiente=4 π 2

g (9)

l realizarla linealizacion del graficoanterior por medio del método demínimos cuadrados y con la ayuda deE"cel, obtenemos la pendiente delgrafico que corresponde a :,30=,/ebemos realizar el despe!e de laformula (9), para obtener el valor de

la gravedad.g=

4 π 2

4,2096=9,3781m/ s

2

9 /etermine el error porcentualobtenido para la aceleración de lagravedad tomando como el valor

teórico de 9.8m/s2

¿9.8m /s2−9,3781m/s

2∨

¿

9.8m/ s2 x 100

Er=¿

Er=4.3

: /e los datos reportados en latabla 3, realice un gráfico &(s) en






función de F (-), BCuécomportamiento tiene para 8- 6 F 6+8-D BCué se esperaba en estagraficaD

0 5 $0 $5 %0 %5$.%

$.4

$.

' .s /

El comportamiento de la gráficacorresponde al esperado puesto queel periodo de oscilación no dependede ninguna forma al ángulo entre elpunto de equilibrio y la amplitud, puespermanece fi!o durante todo ele!ercicio, en un periodo entre 8- 6 F 6+8- la gráfica es mucho más linealhorizontalmente y varía entre másamplitud le damos pero esto es debido alos errores e"perimentales cometidosdurante la práctica

(. )onclusiones.

través de esta e"periencia delaboratorio podemos deducir que elperiodo medido en un péndulo simpleno depende para nada de la masacolgante del sistema ni de laamplitud, sin embargo ésta no debetener un valor elevado pues modificael ángulo de elongación que no

puede ser superior a +8- <onángulos mayores el sistema no semueve con $ y la energíamecánica del mismo se disipaalterándose así su sentido físico %arelación entre #eriodo y %ongitud noes lineal como apreciamos en elgráfico, pero entre el cuadrado del

periodo y la longitud es directamenteproporcional El valor de laaceleración de la gravedad fuecomprobado e"perimentalmente conuna pro"imidad bastante significativa,sin embargo el error debido a laimprecisión en la determinaciónempírica del valor del ángulo deelongación produ!o peque*asdesviaciones, haciéndose sumagnitud físicamente despreciable/espués de la práctica y el análisisde resultados podemos concluir losiguiente.El período de un péndulo sólodepende de la longitud de la cuerda yel valor de la gravedad/ebido a que el período esindependiente de la masa, podemosdecir entonces que todos lospéndulos simples de igual longitud enel mismo sitio oscilan con períodosiguales

mayor longitud de cuerda mayor período

*. Aneos.






+. Re%erencias ,iblio-r!%icas.

+ Gísica Hniversitaria ears,IemansJy

3 http.22cienciasde!oselegblogspotcom23+3282caloresKespecificosKmolaresKparaKloshtml

9 ;eyman ser'ay, !hon ', !e'ett, !t, física pr ciencias eingenierías, volumen + e"taedición, &hompson

: http.22es'iJipediaorg2'iJi2<oeficienteLdeLdilataciM<9MN9n

8 http.22profearnaldofiles'ordpr esscom23+32:2dilatacionpdf

http://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2012/05/calores-especificos-molares-para-los.html



http://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_dilataci%C3%B3n


http://profearnaldo.files.wordpress.com/2012/04/dilatacion.pdf









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