Movimiento Pendular

1. INTRODUCCIÓN

Un fenómeno físico que se estudia en teoría se expresara experimentalmente y es movimiento pendular.

En esta experiencia se estudiarán las características de un péndulo simple mediante mediciones del periodo en función de la longitud y la masa. Se requiere además del análisis gráfico de los datos experimentales, encontrar la expresión analítica que vincula a lasvariables experimentales y la posterior evaluación de parámetros involucrados.
La experiencia brindara aspectos cualitativos así como los factores que alteran este tipo de movimiento. Además se buscara la aceleración de la gravedad experimental a través de los datos que se obtiene en las muestras tomadas y con ello demostrar la veracidad del movimiento pendular simple en la realidad.2. OBJETIVOS


• Establecer una ley mediante el movimiento de un péndulo simple.

• Medir tiempos de eventos con una precisión determinada.

• Calcular la aceleración de la gravedad en Lima.


3. PRINCIPIOS TEÓRICOS
3.1. Péndulo simple:
Un péndulo simple se define como una partícula de masa m suspendida del punto O por un hilo inextensible de longitud ”L” y de masadespreciable.
Si la partícula se desplaza a una posición θ0 (ángulo que hace el hilo con la vertical) y luego se suelta, el péndulo comienza a oscilar.
El péndulo describe una trayectoria circular, un arco de una circunferencia de radio “L”. Las fuerzas que actúan sobre la partícula de masa m son:
• El peso mg
• La tensión T del hilo

El periodo de un péndulo simple esta dadopor:






.

Donde:


L: metros (m).
g : aceleración de la gravedad (m/s2).
T: periodo (s).














Figura: Péndulo simple


Elementos y características de un péndulo simple

1. Cuerpo de masa m tipo plomada (en relojes normalmente tiene forma de lenteja).
2. Cuerda inextensible de longitud L, de masa despreciable.
3. Amplitud es el ángulo [pic]formado entre posición de dirección vertical del péndulo y la dirección determinada por la cuerda en una posición de desplazamiento pequeño de la masa pendular.
4. Oscilación completa, es el movimiento del péndulo que partiendo de una posición extrema (un ángulo pequeño [pic] ≤12º), llega a la otra y vuelve a la posición inicial.
5. El periodo T es el tiempo que demora el péndulo enrealizar una oscilación completa








4. DETALLES EXPERIMENTALES

4.1 MATERIALES

• Soporte universal.
• Prensa
• Cuerdas de 1 m.
• Cronómetro.
• Regla patrón y transportador circular.
• Juego de pesas pequeñas
• Hojas de papel milimetrado

4.2 PROCEDIMIENTO


a) PRIMERA PARTE

1. Observarel cronometro y analizar sus características.


Lectura mínima = 0,01 s
Error instrumental = 0,005 s
2. Se dispone de un péndulo de masa m=50g y longitud L= 100 cm.


3. La mas se aleja ligeramente a una posición cerca del equilibrio formando un ángulo de 10º (θ≤12º).

4. La masa se suelta a una distancia P y se toma el tiempo (con el cronometro) que tarda enrealizar 10 oscilaciones.

5. Cuando el péndulo se mueve con un L igual a 100cm, que por efecto de ser desplazada una amplitud de 10º de la posición de equilibrio, inicia un movimiento de vaivén hacia el otro extremo equidistante de esta posición y continua esta movimiento oscilatorio de aprox. 20segundos que corresponde a 10 oscilaciones completas, numero y tiempo optimo para medir el tiempo Tde una oscilación completa.

6. El periodo de una oscilación completa se determina experimentalmente de acuerdo a la siguiente relación: T= [pic] , donde N es el numero de oscilaciones completas.

7. Se revisa la medida “L” del péndulo que hizo oscilar. La cuerda se mide para saber si se ha extendido y se coloca la medida final en la tabla nº1.

8. Las mediciones se realizan para 10...