Fisica

Universidad Nacional de General San Martín Escuela de Ciencia y Tecnología

Laboratorio de Física 1 “Comparación de métodos para el cálculo de g”
!" Profesores: Dr. Salvador Gil y Dr. D. Tomasi !" Integrantes del grupo: • De Carli, Rubén • Navarro, Federico • Orsi, Sebastián !" Carrera: Física Médica
E-mail: seba_orsi@uol.com.ar, fedeon@uol.com.ar, chili1989@yahoo.com !"

Primercuatrimestre de 2000

Resumen
En este informe mostraremos dos métodos para determinar g, descripción de las experiencias realizadas, elementos utilizados, los errores implicados en cada uno y comparación del resultado.

Desarrollo
•

Introducción :

a) Método 1- Péndulo de kater: Uno de los métodos se llevó a cabo utilizando un dispositivo como muestra la figura 1 y teniendo en cuenta que elpéndulo de Kater cuenta con dos puntos de suspensión (figura 2), y variando la posición de la masa (tomando referencia cero la posición inferior de la escala) a lo largo de péndulo, se pudo determinar para cada uno de estos puntos(por medio de un fotointerruptor conectado a través de una interfase a una PC) los distintos períodos.

Determinación de g - R. De Carli, F. Navarro, S. Orsi

1

a:fotointerruptor b: péndulo de Kater

Figura 1. Dispositivo experimental

L: Distancia entre puntos de suspensión a: Masa b: Escala graduada en 0,5cm c: Punto de oscilación externo (el período correspondiente es Text) d: Punto de oscilación externo (el período correspondiente es Tmed)

Figura 2. Péndulo de Kater

Con los valores obtenidos en dichas mediciones se separaron en dos grupos,correspondientes a cada punto de suspensión, construimos un gráfico(figura 3) de T (Tmed y Text) vs. Y (posición de la masa en el péndulo). De este gráfico obtuvimos el valor de T común a los dos puntos (Tmed = Text) y la posición de la masa que cumple esta condición. Con estos datos y teniendo la siguiente fórmula (la ec. 1.1 está deducida en el apéndice a):

Tcomún = 2π

L g

L: distancia entrelos puntos de suspensión.

(1.1)

Despejamos y calculamos g:

Determinación de g - R. De Carli, F. Navarro, S. Orsi

2

g=

L  Tcomún     2π 
2

(1.2)

Mediante la propagación de errores determinamos el error involucrado en el cálculo de la aceleración gravitatoria terrestre; los valores obtenidos y errores calculados se incluyeron en la tabla 1.
Período vs. Posición de lamasa
1,58 1,56 1,54 1,52

y = 4E-05x + 0,0012x + 1,4175 R = 0,9912
2

2

1,50 1,48 1,46 1,44 1,42 1,40 0 5 10 15 20 25 30

y = 2E-05x + 0,0002x + 1,4416 R = 0,9798
35 40 45 50
2

2

Figura 3 Gráfico del cual obtuvimos el Tcomún par el método 1. La curva en rojo representa la tendencia que tiene el período en función de la posición de la masa según el punto de oscilación medio. Lacurva azul representa lo mismo pero para el punto de oscilación externo.

T(seg)

x(m)
T'(med) T(ext) Polinómica (T'(med)) Polinómica (T(ext))

Figura 3.

Tcomún(seg.)= L(m)= g(m/seg2)=

1.45 0.526 9.9

∆T= ∆L= = ∆g=

0.01 0.001 0.2

Tabla 1.Valores correspondientes al método 1

1.48 1.46
T(seg)

1.44 1.42 1.40
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Posición de la masa (cm )

De estamanera determinamos que el Tcomún es 1.45+/-0.01.

Determinación de g - R. De Carli, F. Navarro, S. Orsi

3

b) Método 2-Péndulo simple: En esta experiencia tomamos un péndulo simple y un dispositivo como muestra la figura 4, y tomamos mediciones de periodos para distintas longitudes(L) que se midieron con una cinta métrica, estas longitudes se midieron una sola vez y se tomo su errornominal igual al de apreciación. L: longitud del péndulo a: Fotointerruptor (conectado a PC) b: Plomada d: Transportador

Figura 4.Dispositivo experimental Con los resultados obtenidos construimos la tabla 2 y un gráfico(figura 5) de T2 vs L, en el cual realizamos la regresión lineal y obtuvimos la pendiente. Con este último dato y valiéndonos del siguiente desarrollo despejamos g: Sabiendo que...