Informe Numero 1 de Fisica 2

1. Objetivos
Como todo ensayo de laboratorio el principal objetivo de este es determinar experimentalmente el tiempo que tarda en dar una oscilación completa un péndulo físico (péndulo real), y con estos datos obtener el momento de inercia del móvil (la barra de metal).
Un objetivo secundario de este proceso es la aplicación del teorema de Steiner y su consistencia real, ya que este pertenecea una ciencia práctica.
Comprobar la veracidad de la teoría sobre el péndulo real (periodo de las oscilaciones) utilizando teorías científicas además de datos experimentales.



















2. Esquema del experimento






















3. Fundamentación teórica
a) Péndulo físico
Un péndulo físico es cualquier péndulo real que usa un cuerpo detamaño finito, en contraste con el modelo idealizado de péndulo simple en el que toda masa se concentra en un punto. Si las oscilaciones son pequeñas, el análisis del movimiento de un péndulo real es tan sencillo como el de uno simple. La Figura 1 muestra un cuerpo de forma irregular que puede girar sin fricción alrededor de un eje que pasa por el punto . En la posición de equilibrio, el centro degravedad está directamente abajo del pivote; en la posición mostrada la figura, el cuerpo esta desplazado del equilibrio un ángulo que usamos como coordenada para el sistema. La distancia de al centro de gravedad es , el momento de inercia del cuerpo alrededor del eje de rotación es y la masa total es m. cuando el cuerpo se desplaza como se muestra, el peso causa torca de restitución.

Elsigno negativo indica que la torca de restitución es en sentido horario, si el desplazamiento es en sentido antihorario, viceversa.
Si se suelta el cuerpo, oscila alrededor de su posición de equilibrio. El movimiento no es armónico simple porque la torca es proporcional a , no a . No obstante, si es pequeño podemos aproximar con en radianes, tal como sucede para el análisis del péndulo simple.De esta manera, el movimiento es aproximadamente armónico simple. Con esta aproximación:

La ecuación del movimiento , así que


Entonces
(Péndulo físico, amplitud pequeña)
La frecuencia es veces esto y el periodo es

Esta última ecuación es la base de un método común para determinar experimentalmente el momento de inercia de un cuerpo de forma compleja. Primero, se localiza el centrode gravedad del cuerpo por balanceo. Luego se suspende el cuerpo de modo que oscile libremente alrededor de un eje, y se mide el periodo T de oscilaciones de amplitud pequeña. Por ultimo usando esta última ecuación puede calcularse el momento de inercia I del cuerpo alrededor de ese eje a partir de T, la masa del cuerpo m y la distancia d del eje al centro de gravedad.
b) Teorema de Steiner
Uncuerpo no tiene un solo momento de inercia. De hecho, tiene un número infinito, porque el número de ejes sobre los que podría girar es infinito. No obstante, hay una relación simple entre el momento de inercia de un cuerpo de masa alrededor de un eje que pasa por el centro de masa el momento de inercia alrededor de cualquier otro eje paralelo al original pero desplazado una distancia. Estarelación, llamada también teorema de los ejes paralelos, dice que







4. Hoja de datos





















5. Cálculos y resultados

5.1. Llene la tabla
# de hueco
l (cm)
t1( S)
t2 (S)
t3 (S)
# de oscilaciones
Periodo promedio (T)
1
6
27
26.89
26.57
10
2.682
2
11
20.4
20.44
20.36
10
2.04
3
16
17.77
17.79
17.64
10
1.77333333
4
20.933.57
33.49
33.66
20
1.68
5
25.9
32.46
32.2
32.48
20
1.62
6
31
31.88
31.95
31.73
20
1.59
7
36
31.69
31.88
31.91
20
1.59
8
40.9
32.45
32.65
32.59
20
1.63
9
45.9
32.77
32.96
32.89
20
1.64
10
51
33.44
33.78
33.55
20
1.68



5.2. Gráfico
b. A partir de la...