Péndulo Simple

Sección bachillerato
4º semestre

Física II
Péndulo simple
Práctica no.7



Objetivo: Verificar que, en un péndulo simple, el cuadrado del período de oscilación es directamente proporcional a su longitud.
Introducción:
En esta práctica se simulará un péndulo simple para comprobar que el cuadrado del período de oscilación es directamente proporcional a su longitud. Esto se lograracon una esfera con ganchos atada a un hilo cáñamo y sostenida por un soporte universal. Se cambiaran las masas y la longitud del hilo para que el experimento sea mucho más exacto.
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 masa despreciable.
Si la partícula se desplaza a una posición q0 (ángulo quehace el hilo con la vertical) y luego se suelta, el péndulo comienza a oscilar.
El movimiento ocurre en un plano vertical y es accionado por la fuerza gravitacional. Considerando que el péndulo oscila libremente (sin roce) se puede demostrar que su movimiento es un movimiento armónico simple, siempre y cuando la amplitud de su oscilación sea pequeña. Las fuerzas que actúan sobre la masa son lasfuerzas ejercidas por la cuerda T y la fuerza gravitacional mg.
Durante el experimento se medirá el tiempo que tarda el péndulo en oscilar 10 veces por cada longitud o masa, esto se realizara para comprobar que el cuadrado del periodo de oscilación es directamente proporcional a la longitud del hilo.
El periodo de un péndulo simple que oscila bajo pequeños ángulos de separación depende de lalongitud del péndulo, pero es independiente de la masa.
Un péndulo simple es un oscilador armónico solo si el ángulo es pequeño.


PRÁCTICA # 7
PÉNDULO SIMPLE

Objetivo:
Verificar que, en un péndulo simple, el cuadrado del período de oscilación es directamente proporcional a su longitud.

Material:
Un soporte universal Una nuez doble
Una barra perforada Una esfera con ganchos ouna tuerca grande
Hilo cáñamo Un flexómetro
Un transportador Un cronómetro

Procedimiento:
1. Arma el dispositivo según indicaciones de la profesora.
2. Con ayuda del flexómetro, haz que la longitud l del péndulo sea de 1 metro.
3. Aparta la esfera de su posición de equilibrio (aproximadamente 20º) y suéltala, luego mide el tiempo ( t ) de 10 oscilaciones completas. Viaje de laesfera del punto A hasta el B y de regreso al punto A. Regístralo en tu tabla
4. Ahora determina el tiempo de 10 oscilaciones completas para cada una de las longitudes del péndulo marcadas en la tabla.
5. Repite el proceso, variando ahora la masa

l (m) | m (g) | f (Hz) | t (s) | T (s) | T2 (s2) | T2 / l (s2 / m) |
1 | | | | | | |
0.50 | | | | | | |0.25 | | | | | | |
1 | | | | | | |
0.50 | | | | | | |
0.25 | | | | | | |






l

20 º





AEquilibrio B



6. Calcula el período de oscilación en cada caso, a partir de la siguiente formula y registra los valores en tu tabla.
T = t / 10
7. Calcula ahora la frecuencia de cada dato y regístralo en la tabla. Recuerda:
= 1 / T
Si se sabe que el período de oscilación de un péndulo está relacionado con su longitud a través de la siguienteecuación:
T = 2 √ l ÷ g
Entonces es posible establecer que:
T2 ÷ l = 42 ÷ g
Si 42 / g es una constante en un lugar determinado, podemos representarla por “k”, y la ecuación entonces se puede escribir:
T2 = kl

Dicha ecuación establece una relación lineal entre T2 y l.

8. Para verificar esto, dibuja una gráfica en papel milimétrico en donde los valores T2 se ubiquen en el...