Pendulo reversible

TRABAJO EXPERIMENTAL N°9
CAPITULO: MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE
TEMA: PENDULO REVERSIBLE
1)OBJETIVOS .- Determinar experimentalmente el valor de la aceleración de la gravedad local
2)BASE TEORICA.- Como ejemplos del movimiento armonico simple ,considerando algunas restricciones se tiene a los péndulos.En general entendeeremos por péndulo todo cuerpo capaz de oscilar alrededor de un eje fijopara nuestro estudiop consideraremos dos clases de péndulos:el péndulo simple, ideal o matematico y el péndulo compuesto o físico
El péndulo simple en el laboratorio se representa por un punto pesado , sostenido por un hilo inextensible e imponderable. El punto pesado resulta ser un cuerpo pequeño donde su peso se considera concentrado en un solo punto
Cualquier cuerpo rigido, suspendido de talmodo que tenga la libertad para girar alrededor de un eje fijo horizontal que pase por cualquier punto O y que sea normal al plazo xy, constituye un péndulo compuesto o físico
Lo mas importante en el estudio de los péndulos , esel periodo de oscilación cuando ejecutan un movimiento pendular, siendo para:
Péndulo simple p=2π√(L/g) (s)
Donde : p=periodo de oscilación (s)L=longitud del péndulo (m)
G=aceleración de la gravedad, en (m/s2)
Péndulo compuesto p=2π√(I_o/(mgr )) (s)
Donde : p=periodo de oscilación
Io=momento de inercia, respecto al punto de suspension O , en (kg/m2)
M=masa del péndulo compuesto ,en (kg)
G=aceleración de la gravedadR=distancia entre el punto de suspensión O y el punto del centro de gravedad CG
Un péndulo físico resulta poco apropiado para determinar la aceleración de la gravedad en un lugar determinado, a causa de la poca exactitud con que se puede conocer su longitud equivalente
Este inconveniente lo resuelve Kater con su péndulo reversible, construido para salvar la dificultad de una medidasuficientemente exacta de la longitud equivalente de un péndulo físico normal
Básicamente un péndulo reversible consta de una varilla sobre la que sepuden deslizar y anclar dos masas M,M’, además lleva dos cuchillas de apoyo, O,O’ si el péndulo oscila alrededor de O, es punto se conoce como punto9 o centro de suspensión , y el punto O’ se conoce como punto o centro de oscilación o de percusiónEstos dos puntos tienen la propiedad de la reciprocidad , es decir cambiando uno se transforma el otro.
La distancia entre los puntos tienen la propiedad de la reciprocidad, es decir cambiando uno se transforma en el otro
La distancia de entre los puntos O y O’ se conoce como longitud equivalente del péndulo físico y resulta ser la longitud de un péndulo simple, con la cual se obtiene el mismoperiodo de oscilación
Si suspendemos un solido rigido en un punto O, la longitud equivalente esta dada por la siguiente expresión:
L_eq=I_o/mr (m)
Por otra parte se debe tomar en cuenta la siguiente expresión:
I_o=I_cg+mr^2
Donde: Icg=momento de inercia respecto del centro de gravedad, en (kg/m2)Experimentalmente el periodo se calcula con la siguiente expresión:
P=t/(# de osc) (s)
3) MATERIAL Y EQUIPO
*Pendulo reversible con dos masas movibles de 1000 g y 1400 g y dos cuchillas de apoyo O y O’
*Cronometro digital
*Mando puerto
*Fotocelula
*Transformador de 220 v a 6 v
*Flexometro
*Bases, varillas ,nueces, cables de conexión , etc.
4)MONTAJEDEL EXPERIMENTO



5)EJECUCION DEL EXPERIMENTO
a)Marcar a lo largo de la varilla que comprenden entre las dos cuchillas de apoyo, señales de varios centímetros.
b)La masa de 1000 g que se encuentra entre el apoyo O y un extremo de la varilla, se ubica a una distancia “a” en cm y es constante para todo el experimento
c)La masa de 1400 g esta ubicado al medio de las dos cuchillas de...