Medicion De La Gravedad Mediante Pendulo
Páginas: 7 (1590 palabras)
Publicado: 23 de enero de 2013
INFORME DE PRACTICAS:
Determinación del Valor de la Aceleración de la Gravedad por medio de un Péndulo Simple
2 Bachillerato A
Trabajo realizado por:
Nacho Cáceres Meneses
Alejandro Rubio
Darío Calle Moreno
1 Índice
- Objetivos Pág. 3
-Fundamentos teóricos Pág. 3
-Material Pág. 4
-Desarrollo del experimento Pág. 5
-Toma y lectura de datosPág. 6
-Conclusiones Pág. 9
2 Objetivos
El objetivo de esta experiencia es la determinación de la aceleración de la gravedad a partir del período de un péndulo simple. Para ello se mide el tiempo que tarda el péndulo simple en realizar un número de oscilaciones. El valor del período se calcula a partir del valor medio de las medidas de los tiempos para longitudes distintas de un hilo delque cuelga una masa. Con estas medidas se estudia la relación entre el período del péndulo y la longitud del hilo. Por último se aplican los resultados en una fórmula que veremos a continuación, obteniendo así aceleración de la gravedad.
3 Fundamentos teóricos.
Se denomina péndulo simple (o péndulo matemático) a un punto material suspendido de un hilo inextensible y sin peso, que puedeoscilar en torno a una posición de equilibrio. La distancia del punto pesado al punto de suspensión se denomina longitud del péndulo simple.
Está formado por una masa “m”, suspendida de un punto fijo “O” por medio de un hilo inextensible de masa despreciable y longitud “l”, que oscila alrededor de otro punto fijo en la misma vertical que “O”. Se trata de un sistema que transforma la energíapotencial (relativa a su altura vertical) en energía cinética (relativa a su velocidad) y viceversa, debido a la acción de la fuerza gravitatoria “mg” que ejerce la Tierra sobre la masa “ m ''.
El movimiento oscilatorio resultante queda caracterizado por los siguientes parámetros:
Oscilación completa o ciclo: es el desplazamiento del péndulo desde uno de sus
extremos más alejados de laposición de equilibrio hasta su punto simétrico (pasando por
la posición de equilibrio) y desde este punto de nuevo hasta la posición inicial, es decir, dos oscilaciones sencillas.
Periodo: es el tiempo empleado por la esfera en realizar un ciclo u oscilación completa.
Frecuencia: es el número de oscilaciones realizadas en la unidad de tiempo.
Amplitud: es el máximo valor de la elongación odistancia hasta el punto de equilibrio que depende del ángulo α entre la vertical y el hilo.
Para pequeñas amplitudes (menores o iguales a 10 º) , el movimiento oscilatorio del péndulo es armónico simple, y el período de oscilación T viene dado por la fórmula :
Despejando ''g'' obtenemos:
Utilizando esta expresión se podría calcular el valor de g sin más que determinar, para un péndulodado, la longitud y el período. Para obtener mayor precisión, se suelen medir los períodos correspondientes a varias longitudes de péndulo.
IMPORTANTE: En el experimento, la amplitud del péndulo con respecto al punto fijo no debe ser mayor de 10º, para que el movimiento sea armónico simple y así poder obtener los resultados adecuados.
Para obtener el ángulo deseado basta con desplazar20 centímetros del punto de equilibrio,el péndulo siendo su longitud 1 metro de hilo. Por ello, si se utiliza más o menos longitud en este, basta con hacer una regla de 3 para obtener la distancia a la que hay que situarlo para que el ángulo sea el correcto.
Por ejemplo :
Longitud del hilo Distancia al punto de equilibrio
1 metro (100 cm ) 20 cm
2 metros ( 200 cm ) X cm
X= (200cm x 20cm) : 100cm = 40cm
4 Material
- Bola de hierro - Hilo resistente
- Soporte métalico (nuez) - Cronómetro
- Metro flexible - Mesa
- Bolígrafo y lápiz - Libreta
- Báscula eléctrica
5 Desarrollo del experimento
Para comenzar nuestro experimento, nos dispusimos a instalar el péndulo simple.
Para ello,...
Determinación del Valor de la Aceleración de la Gravedad por medio de un Péndulo Simple
2 Bachillerato A
Trabajo realizado por:
Nacho Cáceres Meneses
Alejandro Rubio
Darío Calle Moreno
1 Índice
- Objetivos Pág. 3
-Fundamentos teóricos Pág. 3
-Material Pág. 4
-Desarrollo del experimento Pág. 5
-Toma y lectura de datosPág. 6
-Conclusiones Pág. 9
2 Objetivos
El objetivo de esta experiencia es la determinación de la aceleración de la gravedad a partir del período de un péndulo simple. Para ello se mide el tiempo que tarda el péndulo simple en realizar un número de oscilaciones. El valor del período se calcula a partir del valor medio de las medidas de los tiempos para longitudes distintas de un hilo delque cuelga una masa. Con estas medidas se estudia la relación entre el período del péndulo y la longitud del hilo. Por último se aplican los resultados en una fórmula que veremos a continuación, obteniendo así aceleración de la gravedad.
3 Fundamentos teóricos.
Se denomina péndulo simple (o péndulo matemático) a un punto material suspendido de un hilo inextensible y sin peso, que puedeoscilar en torno a una posición de equilibrio. La distancia del punto pesado al punto de suspensión se denomina longitud del péndulo simple.
Está formado por una masa “m”, suspendida de un punto fijo “O” por medio de un hilo inextensible de masa despreciable y longitud “l”, que oscila alrededor de otro punto fijo en la misma vertical que “O”. Se trata de un sistema que transforma la energíapotencial (relativa a su altura vertical) en energía cinética (relativa a su velocidad) y viceversa, debido a la acción de la fuerza gravitatoria “mg” que ejerce la Tierra sobre la masa “ m ''.
El movimiento oscilatorio resultante queda caracterizado por los siguientes parámetros:
Oscilación completa o ciclo: es el desplazamiento del péndulo desde uno de sus
extremos más alejados de laposición de equilibrio hasta su punto simétrico (pasando por
la posición de equilibrio) y desde este punto de nuevo hasta la posición inicial, es decir, dos oscilaciones sencillas.
Periodo: es el tiempo empleado por la esfera en realizar un ciclo u oscilación completa.
Frecuencia: es el número de oscilaciones realizadas en la unidad de tiempo.
Amplitud: es el máximo valor de la elongación odistancia hasta el punto de equilibrio que depende del ángulo α entre la vertical y el hilo.
Para pequeñas amplitudes (menores o iguales a 10 º) , el movimiento oscilatorio del péndulo es armónico simple, y el período de oscilación T viene dado por la fórmula :
Despejando ''g'' obtenemos:
Utilizando esta expresión se podría calcular el valor de g sin más que determinar, para un péndulodado, la longitud y el período. Para obtener mayor precisión, se suelen medir los períodos correspondientes a varias longitudes de péndulo.
IMPORTANTE: En el experimento, la amplitud del péndulo con respecto al punto fijo no debe ser mayor de 10º, para que el movimiento sea armónico simple y así poder obtener los resultados adecuados.
Para obtener el ángulo deseado basta con desplazar20 centímetros del punto de equilibrio,el péndulo siendo su longitud 1 metro de hilo. Por ello, si se utiliza más o menos longitud en este, basta con hacer una regla de 3 para obtener la distancia a la que hay que situarlo para que el ángulo sea el correcto.
Por ejemplo :
Longitud del hilo Distancia al punto de equilibrio
1 metro (100 cm ) 20 cm
2 metros ( 200 cm ) X cm
X= (200cm x 20cm) : 100cm = 40cm
4 Material
- Bola de hierro - Hilo resistente
- Soporte métalico (nuez) - Cronómetro
- Metro flexible - Mesa
- Bolígrafo y lápiz - Libreta
- Báscula eléctrica
5 Desarrollo del experimento
Para comenzar nuestro experimento, nos dispusimos a instalar el péndulo simple.
Para ello,...
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