Laboratorio pendulo

Péndulo símple


I. Introducción

Un péndulo simple puede describirse como un modelo idealizado donde una partícula de masa m suspendida desde un punto O por una cuerda inextensible L con masadespreciable (Figura 1). Si la partícula se lleva a la posición B de modo que la cuerda haga un ángulo θ con la vertical O Oe , el péndulo oscila de forma simétrica desde la posición, pasando por elpunto de equilibrio hasta , este movimiento será periódico, es decir que se repite continuamente. El tiempo que el péndulo toma para completar una oscilación se conoce como periodo T.

El péndulo esun sistema que transforma la energía potencial en energía cinética y viceversa, debido a la acción de la fuerza gravitatoria que ejerce la Tierra sobre la masa, ya que existe una componenteperpendicular al hilo que corresponde a una fuerza restauradora porque se dirige hacia la posición de equilibrio del péndulo; la otra componente, en la dirección de la cuerda, tiene igual módulo pero consentido opuesto a la tensión que el hilo produce sobre la masa, por lo que no interviene en el movimiento del péndulo.
La ecuación que describe el movimiento del péndulo simple relaciona las variables deperiodo T y longitud L de la cuerda con la gravedad y se expresa de la siguiente forma:
(1)
Luego, el periodo del péndulo no depende de la masa suspendida sino de la longitud de la cuerda. Laecuación (1) funciona considerando que el movimiento del péndulo es armónico, por lo que el ángulo θ de amplitud debe ser pequeño: menor a 10 grados, ya que la componente tangencial de la fuerza estárelacionada con el ángulo dada por: por tanto para mayores amplitudes la aproximación de la ecuación no es válida.
Ya que el movimiento está relacionado con la gravedad, se puede usar la ecuación (1)para encontrar el valor de la constante g sin más que la longitud y el periodo del péndulo. Para obtener mayor precisión, se suelen medir los periodos correspondientes a varias longitudes de péndulo....