02 Laboratorio Pendulo 2k15

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DEPARTAMENTAL “CARLOS ABONDANO GONZALEZ ”
Sesquilé Cundinamarca

GUIA DE LABORATORIO “LEYES DE LOS PENDULOS”

OBJETIVO: Comprobar y enuncias las leyes de los péndulos.

MATERIAL: Hilo, cañamo o pita. Masas pendulares de diferentes materiales. (madera, hierro, plástico) metro, balanza, graduador, cronómetro.(reloj)

TEORIA: Uno de los movimientosaproximadamente armónico simple, es el movimiento pendular. Un péndulo no es si no una masa suspendida de un hilo que puede oscilar a uno y otro lado de su posición de equilibrio. A esta clase de péndulo se le denomina péndulo simple.
El péndulo compuesto es ya un cuerpo que oscila al rededor de un punto o de un eje horizontal. Las leyes se pueden aplicar a ambos péndulos .
El péndulo es un ejemploimportante del M.A.S. El péndulo se encuentra en su posición de equilibrio cuando el hilo está vertical. Si desplazamos el cuerpo hasta B, de modo que el hilo forme el ángulo  con la vertical, y lo soltamos, el péndulo oscilará entre B y una posición simétrica A al otro lado de la vertical CO. En el péndulo se prefiere medir la amplitud por el ángulo  . Un análisis detenido revela que cuandola amplitud es pequeña el movimiento del péndulo es armónico simple. Al aumentar la amplitud el movimiento , aun cuando sigue siendo oscilatorio y periódico, no es armónico simple.
Para analizar el movimiento del péndulo, descompongamos el peso P= mg del cuerpo cuando se encuentra en la posición B en sus componentes F´, paralela al hilo, y F, perpendicular al mismo. La fuerza F tiende a mover elcuerpo en el sentido indicado por la flecha 1, aumentando cada vez más su velocidad. Al llegar a O, la velocidad adquirida le permite continuar moviéndose del otro lado según la flecha 2. El movimiento de O a A es retardado porque la fuerza F se opone al movimiento, después de llegar a la posición A, donde la velocidad del cuerpo es nula , el proceso vuelve a repetirse en sentido inverso de A aB, terminando así una oscilación completa.
Si ( L ) es la longitud del péndulo, su período, cuando las oscilaciones son de pequeña amplitud, viene dada por la fórmula:
T= 2 donde g es la aceleración de la gravedad.
Pregunta: Basado en la fórmula anterior, cómo varía el periodo, de un péndulo si su longitud pasa a ser 4L, 9L, ó L/4. Cómo varía el período de un péndulo:
a) al aumentar sulongitud
b) al disminuir la gravedad
Para verificar cómo varía el período con la gravedad, sería necesario medir el período de un mismo péndulo en dos lugares de la Tierra donde la gravedad fuera diferente. Fue precisamente esta variación en el período de un péndulo al llevarlo de un lugar a otro lo que condujo al descubrimiento de la variación de la gravedad sobre la superficie de la Tierra. Enefecto, en 1671 el astrónomo francés Jean Richier llevó consigo a Cayena, en la Guayana Francesa un reloj de péndulo que había sido ajustado correctamente en París. Al llegar a Cayena observó que el reloj se le atrasaba unos dos minutos al día. No pudiendo encontrar una explicación de esa anomalía, Richier simplemente se limitó a ajustar nuevamente la longitud del péndulo hasta que señalara eltiempo correctamente . Sin embargo, a su regreso a París se vio obligado a restablecer la longitud inicial del péndulo para que el reloj indicara el tiempo correcto . Consultando a Huygens sobre el caso llegó a la conclusión de que el fenómeno se debía a la variación de la gravedad con la latitud. Siendo la gravedad menor en Cayena que en París, por estar aquella más próxima al Ecuador, el períododel péndulo era mayor y el reloj debía atrasarse.
Obsérvese que el período de un péndulo es independiente de su masa y de su amplitud, propiedad que fue descubierta experimentalmente por Galileo. Esta propiedad sólo se cumple si las oscilaciones son pequeñas y el período aumenta apreciablemente con la amplitud cuando la amplitud es superior a los 5 grados.

PROCEDIMIENTO:
1. Para estudiar cómo...