informe lab física 1 - El péndulo

EL PÉNDULO
INTRODUCCIÓN
La gravedad representa una de las interacciones que origina la aceleración de un cuerpo físico en las cercanías de un objeto astronómico y genera movimientos a grandes escalas en el universo, sabiendo que al hablar de esto, englobamos no sólo el aspecto terrestre, sino el cosmos en su infinidad, es por esto que es indispensable para un estudiante, calcularla en unlaboratorio de física. Para estudiar la gravedad, se realizó una práctica con un péndulo simple, que es un modelo que consiste en el uso de una masa puntual suspendida por una cuerda no inextensible y de masa despreciable.
Compararemos la longitud de la cuerda y el tiempo que tarda en oscilar, al soltar la masa a una cierta distancia de su posición de equilibrio, es decir, un movimiento en torno aesta posición; así el péndulo se convierte en una forma simple de estudiar el tema de la gravedad.
El objetivo de la práctica es calcular la aceleración de la gravedad, utilizando medidas directas de longitud y periodo, que lleven a crear gráficas; y utilizar medidas indirectas para utilizar los resultados que mostrarán las graficas para mostrar ecuaciones rectas y curvas de potencial, que ayuden adescifrar la incógnita que representa la gravedad.
Al final se establecerán técnicas de ajustes para cada gráfica que permitan comprobar (comparar) cada método y observar las ventajas que tiene el péndulo en la obtención de los resultados. En otras palabras, se usarán métodos gráficos para establecer la relación entre el péndulo y su tiempo de oscilación, y luego se medirá la gravedad mediantela comparación de las diferentes gráficas y la expresión correspondiente al período del péndulo.
METODOLOGÍA
En ésta práctica, para determinar la aceleración de la gravedad, se utilizó: la masa, cuerda y soporte para la formación del péndulo, un cronómetro y un vernier. Con el objetivo de medir el tiempo en el que el péndulo efectúa una oscilación completa, variando el largo de la cuerda delpéndulo.
El péndulo constará de el soporte fijo, donde se atará la cuerda que sostendrá un pequeño cilindro metálico, tomando en cuenta la longitud efectiva del péndulo: longitud del hilo más la mitad de la distancia del centro de masa del objeto hasta la cuerda.
Para la medición, la masa se soltará a cierta distancia del eje de equilibrio, se contarán 10 oscilaciones, mientras se mide el tiempo conel cronómetro.
Para ésta práctica se tomó en cuenta la ecuación , siendo T el período que tarda una oscilación completa, L la longitud del péndulo y g la gravedad.
Luego de tomar las cinco medidas se realizará una gráfica en la que se representará T al cuadrado en el eje Y y la longitud en el eje X. Por medio de un ajuste de mínimos cuadrados a una recta, forzándola a pasar por el punto (0,0),obtendremos la fórmula de una recta con b=0. Al compararla con . Se repetirá el proceso de graficación, comparándola con la expresión original, para la gráfica T2 vs Lh, T vs L y LogL vs LogT.
Las expresiones son las siguientes:



En todos los casos el objetivo es obtener la aceleración de la gravedad y una vez obtenida la gravedad, comparar los resultados obtenidos en cada caso.PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
Determinación de la aceleración de gravedad a partir del período del péndulo para varias longitudes.
Longitud del hilo (m)
0,61
0,53
0,46
0,4
0,34
medidas de 10T (s)
15,8
14,4
13,3
12,8
11,9

15,8
14,5
13,6
12,9
11,7

15,6
14,7
13,4
12,5
12,1
Promedio: (s)
15,73
14,53
13,43
12,73
11,9
Error: D (s)
0,054
0,072
0,072
0,098
0,094
Período T (s)1,573
1,453
1,343
1,273
1,19
Error: DT (s)
0,0054
0,0072
0,0072
0,0098
0,0094
Tabla 1. Determinación de los valores del período que toma una oscilación para 5 longitudes diferentes.
En esta tabla se presentan los 5 periodos obtenidos de las mediciones hechas en el laboratorio, con el péndulo. A continuación, se presentan 4 tablas que se obtienen de las diferentes medidas tomadas....