56018581 Investigando Un Fenomeno de La Naturaleza

INVESTIGANDO UN FENOMENO DE LA NATURALEZA
MOVIMIENTO PENDULAR

I. OBJETIVO

Establecer una ley mediante el movimiento de un péndulo simple.
Medir tiempos de eventos con una precisión determinada.
Calcular la aceleración de la gravedad experimental en el laboratorio.

II. EQUIPOS Y MATERIALES


Soporte universal
Prensas
Varilla de 20 cm
Clamps
Cuerda
Juego de pesas
Cronometro
Regla métricaTransportador circular
Hojas de papel milimetrado
Hoja de papel logarítmico

III. INFORMACION TEORICO

Un péndulo simple esta constituido por un cuerpo cuya masa “m” con respecto a la cuerda que lo sostiene es muy superior , de modo que se considera toda la masa concentrada en el centro de masa del cuerpo , que oscila en torno al punto fijo S .
Para una pequeña amplitud, el péndulo simple describe unmovimiento armónico simple , cuyo periodo depende solamente de la longitud del péndulo y la aceleración “g” debido a la fuerza de gravedad, se expresa teóricamente:

T =2π
ELEMETOS Y CARACTERISTICAS DE UN PENDULO SIMPLE
Cuerpo de masa “m” tipo plomada (en relojes normalmente tiene forma de lenteja)
Cuerda inextensible de longitud L, de masa despreciable.
Amplitud es el ángulo θ formando entreposición de dirección vertical de péndulo y la dirección determinada por la cuerda en una posición de desplazamiento pequeño de la masa pendular.
Oscilación completa, es el movimiento del péndulo que partiendo de una posición extrema (un ángulo pequeño θ = 12°), llega a la otra y vuelve a la posición inicial.
El periodo T es el tiempo que demora el péndulo en realizar una oscilación completa.TRATAMIENTO DEL MOVIMIENTO DEL PENDULO SIMPLE
Se aleja el péndulo de su posición de equilibrio, considerando una amplitud angular no mayor de 12°. Se observa que el péndulo oscila bajo la acción de su peso que no se equilibra con la tensión de la cuerda; resultando oscilaciones isócronas.
Se analiza la combinación de la energía potencial y la energía cinética para este movimiento oscilatorio. En elsiguiente espacio dibuje identificando en que lugar del movimiento, el péndulo almacena energía potencial y en que lugar se manifiesta la energía cinética.

IV. PROCEDIMIENTO

PRIMERA PARTE
1. Observe el cronometro y analice sus características. Aprenda su manejo. ¿Cuál es el valor mínimo en la escala?,¿Cuál es el error instrumental a considerar, consulte con su profesor?.
2. Disponga un péndulode masa “m” g y de longitud L= 100cm.
3. Aleje ligeramente la masa a una posición cerca a la posición de equilibrio formando un ángulo θ, (θ≤12°).
4. Suelte la masa y mida con el cronometro el tiempo t que se tarda en realizar 10 oscilaciones completas.
5. Cuando el péndulo se mueve con una L igual a 100 cm, que por efecto de ser desplazado a una amplitud de 12° de la posición de equilibrio,inicia un movimiento de vaivén hacia el otro extremo equidistante de esta posición, y continua este movimiento oscilatorio de 20 segundo que corresponden aproximadamente a 10 oscilaciones completas, numero y tiempo optimo para medir el tiempo T de una oscilación completa.
6. Determine el periodo T de una oscilación completa experimental de acuerdo a la siguiente relación: T = , donde N es el numerode oscilaciones completas.
7. A continuación revisar la medida “L” del péndulo que hizo oscilar. Observe si la cuerda tiene el comportamiento de cuerda inextensible o hay una variación en su medida. coloque la nueva medida como L final en la tabla N°1.
8. Hacer mediciones para 10 oscilaciones completas para cada medida de L, revisando las como el paso 7); colocar los medidos en la tabla N°1así como los nuevos valores .


TABLA N°1

Longitud
Antes
(cm)
Longitud
Final L
(cm)
t de 10
oscilaciones
completas
(s)
(experimental)
T periodo
(s)
(experimentalmente)

(
(experimentalmente)
100
100.2
19.37
1.937
3.75
80
81
17.72
1.772
3.14
60
60.3
15.28
1.528
2.33
50
50.1
13.97
1.397
1.95
40
40.1
13.00
1.300
1.69
30
30.1
10.88
1.088
1.18
20
20.1
9.41
0.941
0.84
10
10.1
6.56
0.656
0.43

9. En el...