fisica


LABORATORIO DE FISICA 1

Estudio de un péndulo simple

Ingeniería industrial
Segundo semestre nocturno

jeidercc@hotmail.com
Dimaqu14@hotmail.com
Yane2200@hotmail.com

Jeider Adolfo Cerón
Diana Marcela Quintero
Yanela sirley Trujillo
Fundación universitaria de Popayán
Popayán – cauca




Abstract: Using a simple pendulum movement, behavior is observed and analyzedvariations and thereby determining the mass used, taking into account the period (T), evaluated in different oscillations (5), varying the length of the rope at an angle of 10 , 30.50 and 60 degrees. Looking well and measure the ratio of the periods of oscillation.
Keywords: simple pendulum, periods , oscillation.



1. INTRODUCCIÓN

utilizando el movimiento de un péndulo simple, se observay analiza comportamiento determinando así sus variaciones y la masa utilizada; teniendo en cuenta el periodo (T), evaluado en distintas oscilaciones(5), variando el largo de la cuerda a un ángulo de 10,30,50 y 60 grados .buscando así la relación de medida y los periodos de oscilación.

1.1 Marco teórico:
El péndulo simple es una masa puntual que pende de un hiloinextensible de masa despreciable. Si el péndulo se suelta después de haberlo separado de la posición de equilibrio comienza a oscilar alrededor de dicha posición.
Sobre el péndulo actúan el P y la tensión. Podemos decir que el peso se descompone en una componente.
Normal m.g.cos θ, y una componente tangencial de valor m.g.sen θ. Este es positivo si estamos desplazado el cuerpo hacia posicionesnegativas y negativo cuando el pendulo se desplaza hacia posiciones positivas.
Esta componente tangencial es la que actúa como fuerza restauradora.
F = -m.g.sen θ.
Si no es demasiado grande (15º- 20º) sen θ es aproximadamente θ si lo expresamos en radianes.
Por tanto F = -m.g.sen θ ≈ -m.g.θ.



El periodo de un péndulo simple que oscila bajo pequeños ángulos de separación depende de la longituddel péndulo, pero es independiente de la masa.
Un péndulo simple es un oscilador armónico solo si el ángulo es pequeño.
Sabiendo que el periodo de oscilación de un péndulo en la Tierra es de 1,5 s determina:
1. El periodo de oscilación de dicho péndulo en la luna, donde gL = g/6
2. Longitud del péndulo.
TT = 2.π.√l/gT
TL = 3,67 s
T = 2.π.√l/g
l = g.t²/(4.π²)
l = 0,558 m
Estudio energéticodel péndulo

Si tomamos como origen de Ep el punto de equilibrio, en el punto más alto es el de desviación máxima donde v = 0 y Ep = m.g.h.
En el punto bajo solo hay Ec = ½.m.v². En cualquier otro punto será la suma de Ep + Ec. Si igualamos por principio de conservación de la energía m.g.h = ½.m.v² y v = √2.g.h. Es la misma expresión que la de caída libre de un cuerpo desde una altura h.
Sila amplitud es menor, el péndulo alcanza menos altura y también será menos su v máxima. Aunque haya menor distancia recorrida el tiempo empleado es el mismo. El periodo del péndulo no depende de la amplitud.


1.2 Metodología:
Materiales utilizados
-Hilo
-Partícula esférica
-Cronómetro digital
-Regla metálica de 1mm de apreciación
- Metro metálico

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
Setomaron de base ángulos de 10,30 50 y 60 grados midiendo el tiempo con 5 oscilaciones para 11 medidas diferentes .utilizando la misma esfera obteniendo los siguientes datos:

Tabla numero 1
Datos de tiempo en segundos para 5 oscilaciones a 10 grados
.L Cm
Grados
Oscilaciones
T Segundos
100cm
10
5
9,36 S
100cm
10
5
9,56 S
100cm
10
5
9,55 S

Punto 1) Determinamos elpromedio con los datos obtenidos en laboratorio.

Ecuación # 1
Promedio:

Ecuación # 2

Para 100 cm = 1m

Ecuación # 3


Ecuación # 4



Tabla numero 2
Datos de tiempo, amplitud, y longitud en una oscilación




L Cm
Grados
Oscilaciones
T Segundos

100cm
10
1
1.07 s

100cm
10
1
1.10 s

100cm
10
1
1.08 s


Se determina el promedio de una oscilación...