ingeniero



PREINFORME LABORATORIO DE FÍSICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLÍN
03 - 2011


FÍSICA DE OSCILACIONES ONDAS Y ÓPTICA

TEMA: OSCILACIONES DE UN PÉNDULO COMPUESTO
PRÁCTICA N°: 4
GRUPO N°:12
DÍA: 31 /08/2011
HORA: 2:00 pm
EQUIPO N°: 1
DOCENTE: Juan Sebastian Valencia Villa
MONITOR: Luisito Adrian Ramírez Tangarife
INTEGRANTES
1. Aristizabal Franco Natalia

2.Jaramillo Piedrahita Melissa

I. RECOLECCIÓN DE DATOS

Tabla 1: Recolección de datos con sus incertidumbres

Longitud
Periodo
Longitud al cuadrado

b ± Δb
(m)
P ± ΔP
(s)
b2 ± Δb2
(m2)
P2 b ± Δ(P2 b)
(s2 m)
0,505±0,001
1,6380±
0,0009

0,255 ±0,001
1,355±0,003
0,457±0,001
1,6325±
0,0009

0,2088±0,0009
1,218±0,003
0,404±0,001
1,6015±
0,0009

0,1632±0,0008
1,036±0,0030,356±0,001
1,5238±
0,0009

0,1267±0,0007
0,827±0,003
0,304±0,001
1,5347±
0,0009

0,0924±0,0006
0,716±0,003
0,254±0,001
1,5814±
0,0009

0,0645±0,0005
0,635±0,003
0,205±0,001
1,6179±
0,0009

0,0420±0,0004
0,537±0,003
0,155±0,001
1,7313±
0,0009

0,0240±0,0003
0,465±0,003
0,104±0,001
1,9707±
0,0009

0,0108±0,0002
0,404±0,003

Fórmulas para el cálculo de laincertidumbre:

1.
Demostración:
=

Derivo a ambos lados de la igualdad





2.
Demostración:

=

Derivando parcialmente la expresión obtenemos:










II. ANÁLISIS GRÁFICO



La pendiente de la gráfica es:

0,252 m/s2 ± 0,006 m/ s2

El intercepto con el eje de las ordenadas es:

-0,092 m2 ± 0,005 m2

De acuerdo con el modelo,O linealizado,



Se concluye que la aceleración de la gravedad se calcula empleando la expresión,



Obteniéndose como valor:

9,9 m/ s2

La incertidumbre en la medida de es:



0,2 m/ s2

Por lo tanto la aceleración de la gravedad se reporta así:

9,9 m/ s2 ± 0,2 m/ s2

El porcentaje de error en la medida de la gravedad es (con base en el dato del valorconvencionalmente verdadero para la aceleración de la gravedad dado por el profesor):

error en la medida de la aceleración de la gravedad= 1,72%

El radio de giro se calcula empleando la expresión,



Obteniéndose como valor:

0,303

y su incertidumbre es: 0,008


Demostración:



Con base en esto el radio de giro experimental se reporta así:

0,303 m ± 0,008 m

Paracalcular el valor teórico de este radio de giro se emplea la expresión,



Donde corresponde al largo de la regla y a su ancho:

1,050 m ± 0,001 m

0,035 m ± 0,001 m

Reemplazando estos valores se obtiene (valor que se tomará como convencionalmente verdadero),

0,303 m

y su incertidumbre es,



Demostración:




=

0,0003m

Endefinitiva el radio de giro teórico se reporta así:

0,303 m ± 0,0003m


Para finalizar, el porcentaje de error en la medida del radio de giro respecto al centro de masa es:

Error en la medida del radio de giro= 0,012%



II. CONCLUSIONES


En un péndulo físico, cuanto más se encuentre cercano el eje de oscilación al centro de gravedad, su periodo aumenta, razón por la que no se haconsiderado una distancia b tomada desde el centro de gravedad = 0 porque el periodo en hacer una oscilación de este tipo sería infinito, ya que no oscila pues la fuerza de gravedad no tiene acción ya que no hay brazo (Condiciones básicas para que un cuerpo haga rotación).

Es importante en el experimento que el ángulo de giro sea del orden de 10º grados, para que sea un M.A.S (movimiento armónicosimple) ya que en ese momento sen θ ≈ θ y se cumple la ecuación diferencial del M.A.S, disminuyendo así el porcentaje de error.

Es siempre posible encontrar un péndulo simple cuyo periodo sea igual al de un péndulo físico dado, siendo importante respetar la longitud del mismo.

Cuando hacemos experimentos es importante tener en cuenta como debería ser la tendencia de los datos recolectados...