Ensayo Pendulo

PRÁCTICA N°8
PÉNDULO SIMPLE



















Objetivos

Determinar la relación funcional entre la longitud y el periodo de un péndulo simple.
Ajustar una curva a un conjunto de datos experimentales usando el método grafico de linealización.
Determinar la aceleración de la gravedad utilizando un péndulo simple.
Analizar los resultados de un experimento.Fundamentos Teóricos

Un Péndulo Simple
Un péndulo simple es uno que se puede considerar como una masa puntual suspendida de una cuerda o varilla de masa despreciable.
Características de un Péndulo Simple
Un péndulo simple es un sistema constituido por una esfera de masa “m” que está suspendida mediante un hilo inextensible y de peso despreciable en comparación con la de la esfera.Variaciones del período de amplitud: El período de un péndulo varía con respecto a la amplitud, cuando se trabaja con ángulos muy pequeños, el período varía muy poco, esto físicamente es conocido como la ley del isocronismo.
Variaciones del período con la longitud del péndulo: Si se miden los períodos de un mismo péndulo simple, haciendo variar únicamente su longitud, se comprueba que, el período de unpéndulo simple es proporcional a la raíz cuadrada de su longitud.
Variaciones del período con la aceleración de la gravedad: El estudio matemático indica que el período varía con razón inversa de la raíz cuadrada de la gravedad.
El movimiento oscilatorio resultante queda caracterizado por los siguientes parámetros:
Oscilación completa o ciclo: es eldesplazamiento de la esfera desde uno de sus extremos más alejados de la posición de equilibrio hasta su punto simétrico (pasando por la posición de equilibrio) y desde este punto de nuevo hasta la posición inicial, es decir, dos oscilaciones sencillas.
Período: es el tiempo empleado por la esfera en realizar un ciclo u oscilación completa.
(1)Frecuencia: es el número de ciclos realizados en la unidad de tiempo.
Amplitud: es el máximo valor de la elongación o distancia hasta el punto de equilibrio, que depende del ángulo entre la vertical y el hilo.


Ecuaciones del Péndulo Simple
En Sistemas Esféricos, cuando el radio de la esfera es despreciable con respecto a la longitud del hilo (l) y que puede considerarse, por tanto, laesfera como un punto material, se tiene el caso ideal del Péndulo Simple, cuyo período se convierte en:
(1)
Una masa puntual colgando de una cuerda sin masa, es un ejemplo idealizado de un Péndulo Simple. Cuando se desplaza desde su punto de equilibrio la fuerza de restauración que lo trae de nuevo al centro, está dada por:(2)
Para pequeños ángulos:
(3)


Lista de materiales
Transportador Apreciación= (60º-50º)/10=(10º)/10=1°
Alcance=180º-0º=180°
Cuerda de nylon inextensible
Pivote
Esfera metálica
Cinta métrica Apreciación= (1cm-0cm)/10=1cm/10=0,1cm
Alcance=150cm-0cm= 150cm
Soporte Universal
Tiza blanca
Cronometro Apreciación=0,01sProcedimiento
Colocar el soporte universal asegurándose que no se caerá y verificar que esta nivelado.
Colocar el hilo con la esfera metálica suspendida.
Con el transportador y utilizando la tiza medir y marcar 15°
Medir la longitud de la cuera desde el pivote hasta el centro masa de la esfera
Colocar la esfera de forma que se forme un ángulo menor o igual a 15° aproximadamente;soltar la esfera y contar una cantidad oscilaciones n≥15 (para disminuir el error), tomar el tiempo con tres cronómetros en simultáneo.
Una vez tomadas las mediciones anotarlas como t1, t2, t3.
Acortar la longitud de la cuerda y repetir los pasos 4; 5; 6; por lo menos 6 (seis) veces para reducir el error.
Datos
Tabla 1. Medidas realizadas durante la experiencia
N° LONGITUD(cm) Tiempo (s)...