Física Informe Péndulo

I. Objetivos:
2.1 Objetivos generales:

1.1.1. Estudiar las leyes del péndulo simple.
1.1.2. Construir gráficos a partir de datos experimentales.
1.1.3. Deducir la ecuación empírica de una curva construida con datos experimentales.

2.2 Objetivos específicos:

1.2.1. Comprobar que el periodo de un péndulo simple es independiente de la amplitud.
1.2.2. Comprobar que elperiodo de un péndulo simple varía con la raíz cuadrada de su longitud.
1.2.3. Calcular el valor experimental de la aceleración de la gravedad en el laboratorio a partir de los datos del periodo y la longitud de un péndulo simple.

II. Marco teórico:

Péndulo simple:
El sistema físico llamado péndulo simple está constituido por una masa puntual m suspendida de un hilo inextensible y sinpeso que oscila en el vació en ausencia de fuerza de rozamientos. Dicha masa se desplaza sobre un arco circular con movimiento periódico. Esta definición corresponde a un sistema teórico que en la práctica se sustituye por una esfera de masa reducida suspendida de un filamento ligero.
El periodo del péndulo resulta independiente de la masa del cuerpo suspendido, es directamente proporcional ala raíz cuadrada de su longitud e inversamente proporcional a la aceleración de la gravedad.

Oscilación:
Es una variación, perturbación o fluctuación en el tiempo de un medio o sistema. Si el fenómeno se repite, se habla de oscilación periódica. Oscilación, en física, química e ingeniería es el movimiento repetido de un lado a otro en torno a una posición central, o posición de equilibrio. Elrecorrido que consiste en ir desde una posición extrema a la otra y volver a la primera, pasando dos veces por la posición central, se denomina ciclo. El número de ciclos por segundo, o hercios (Hz), se conoce como frecuencia de la oscilación empleada en el MAS (Movimiento Armónico Simple).

Periodo de oscilación:
El período de una oscilación es el tiempo transcurrido entre dos puntosequivalentes de la onda. Es el mínimo lapso que separa dos instantes en los que el sistema se encuentra exactamente en el mismo estado: mismas posiciones, mismas velocidades, mismas amplitudes. Así, el periodo de oscilación de una onda es el tiempo empleado por la misma en completar una longitud de onda.
El período de oscilación depende de la energía y viene dado por la expresión:Para  suficientemente pequeño el movimiento puede representarse por un movimiento cuasi-armónico de la forma:
 

El término  es la fase, siendo  es la fase inicial,  es la frecuencia angular dándose la relación aproximada:

Dependiendo el grado de aproximación de lo cercana que esté la energía al mínimo, para energías poco por encima del mínimo el movimiento está muy cercano al movimiento armónico dado por:Leyes del péndulo simple:
1. Ley de la independencia de las masas: El período de un péndulo es independiente de su masa. Es decir, Si construimos péndulos de igual longitud con masas diferentes por ejemplo: una piedra, un trozo de hierro y un corcho y se hacen oscilar simultáneamente. Se verifica que los períodos de oscilación no varían.
T1=T2=T3
2. Ley del isócrono: Para pequeños ángulosde amplitud, los tiempos de oscilación de dos péndulos de igual longitud son independientes de las amplitudes o también, el tiempo de oscilación de un péndulo es independiente de la amplitud (o sea, las oscilaciones de pequeña amplitud son isócronas).
3. Ley de las longitudes: A menor longitud menor será el período de oscilación y a mayor longitud mayor será el período de oscilación.

T1< T2
4. Ley de las aceleraciones de las gravedades: La aceleración de la gravedad ejerce una acción primordial que influye en el tiempo de oscilación del péndulo. Si tenemos presente que la aceleración de la gravedad varía con la latitud del lugar, resultará que los tiempos de oscilación han de sufrir variaciones según el lugar de la Tierra.

Periodo de oscilación un péndulo simple:
El...