La fisica perpendicular!

MOVIMIENTO PENDULAR
MOVIMIENTO PENDULAR

El péndulo simple o matemático consiste en una masa de dimensiones muy pequeñas, suspendida del extremo de un hilo que puede oscilar a uno y otro lado de la posición de equilibrio.

A, B = Puntos extremos o de retorno.
L = Longitud del péndulo
ángulo de separación o amplitud.

Separando el péndulo de la posición de equilibrio y llevándolohasta A, el peso w = mg, puede descomponerse en sus dos componentes rectangulares
Fx = mg.sen  y Fy = mg.cos 

Fx = mg.sen es la fuerza motríz capazde mantener el péndulo en su movimiento oscilatorio.

Fy = mg.cos produce la tensión sobre el hilo (T) y su fuerza vertical proporciona la aceleración centrípeta.


El periodo del péndulo (T), es el tiempo que gastaen una oscilación completa, es decir en ir de A hasta B y regresar nuevamente a A. Se calcula mediante la expresión

Ñ{
L= Longitud del péndulo
g = Aceleración de la gravedad. (g=9.8m/s2 )

De la ecuación anterior despeje a l y a g.
Tercera ley del péndulo: T1 / T2 = √L1 /√ L2



Cuarta ley del péndulo: T1 / T2 = √g2 / √g1

Ejemplos:
1. Calcular el periodo de un péndulode 2m de longitud en el ecuador, ( g = 9.78m/s2).
Solución:
L = 2m g = 9.78m/s2
Ecuación:
T = 2 π √(l/g)
T = (6.28) √(2m/ 9.78m/s2) T = 2.84seg.

2. ¿Cuál debe ser la longitud de un péndulo, para que su periodo sea de 0.5seg en un lugar de la tier{ra donde g = 980cm/s2.
Solución:
T=0.5seg g = 980cm/s2
Ecuación:L=g(T/2π 
L= 980cm/s2 (0.5s/6.28)2
L= 980cm/s2 x 0.0063s2 L= 6.2cm

3. Un péndulo de 120cm de longitud, tiene un periodo de 0.4seg. ¿En cuántos cm se debe alargar dicho péndulo para que su nuevo periodo sea de 0.5seg?
solución:
L1 = 120cm T1 = 0.4seg T2 = 0.5seg L2 =?
De la tercera ley del péndulo:
tenemos que,
L2 = (0.5S)2 (120cm) / (0.4S)2
L2 = 187.5cm
L= L2 - L1 = 187.5cm – 120cm = 67.5cm
El péndulo de debe alargar en 67.5cm.

4. En la tierra un péndulo tiene un periodo de 2seg. (g = 980cm/s2). ¿Cuál será el periodo de dicho péndulo en la luna donde la gravedad, equivale a 1/6 de la g terrestre?.
Solución:
T1 = 2seg. T2 = ¿? g1 = 980cm/s2
g2 =1/6 de g1 = 163cm/s2

T1 / T2 = √g2 / √g1 2 seg / T2 = √ 163cm/s2/√980cm/s2


T2 = 2x √ 163cm/s2 / √980cm/s2 T2 = 0.81 seg


LABORATORIO SOBRE LEYES DEL PENDULO

OBJETIVO: Comprobar experimentalmente las leyes del péndulo,

MATERIALES: esfera metálica, guayaba pequeña o papa criolla, una barra de plastilina, una tuerca, tres metros de hilo o de cuerda delgada, un alfiler, reloj con minutero o cronómetro.

Trabajo en grupo de cuatro alumnos.Para mayor exactitud se pide realizar cada experiencia tres veces y tomar la media aritmética entre las mediciones.

HIPOTESIS: Qué pienso acerca del periodo si hago oscilar dos péndulos de la misma longitud , uno con una guayaba de masa y el otro con una esfera metálica?
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I. Tome tres péndulos de iguallongitud pero de diferente masa y haga oscilar cada uno durante 30 seg.
Qué concluye acerca del periodo?
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II. Con un péndulo tome amplitudes (ángulos) de 10, 15 y 20 grados con respecto a su posición de equilibrio. Hágase oscilar cada uno de ellos,
Quéconcluye acerca del periodo?
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III. Tome péndulos de las medidas especificadas y háganse oscilar durante 30 seg. Complete la tabla y con base en ella conteste las preguntas al respecto.

Longitud
Cm tiempo
seg. Oscilaciones frecuencia
osc/seg periodo
seg...