Pendulo simple

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA

LABORATORIO DE FÍSICA BÁSICA II

SEMESTRE II-2009

| SEMESTRE II-2009 |
Docente | René Moreira |
Grupo | GL 5205 |
Día-Hora | Viernes 6:45-8:15 |
Alumnos 1 | Noemí Pérez Alcoba |
| Quintana Erick Vincenti |
| Choque Rodríguez Marcelino |

Cochabamba-Bolivia

PRACTICA 3PÉNDULO SIMPLE

1.1 RESUMEN:

Para llegar a los objetivos planteados hicimos el experimento del péndulo simple del resorte con la asistencia de los materiales de laboratorio y registramos los datos necesarios para los cálculos para luego analizar obtener la relación correspondiente a la grafica experimental para luego hacer el ajuste de la línea recta por el método de mínimos cuadrados ycomparando la relación teórica con la experimental y para posteriormente determinar la relación funcional del periodo de oscilación en función de la longitud de la cuerda y para luego hallar el valor de la gravedad en Cochabamba.
1.2 OBJETIVO

* Determinar el período de oscilación de un péndulo simple en función de la longitud.
* Determinar el valor de la aceleración de la gravedaden Cochabamba.

1.3 MARCO TEÓRICO

El péndulo simple es un cuerpo idealizado consistente en una masa puntual suspendida por una cuerda ligera e inextensible. Cuando se desplaza de su posición de equilibrio y se suelta el péndulo oscila en un plano vertical por la influencia de la fuerza de gravedad, produciendo un movimiento oscilatorio.
En la Figura 1 se muestran las fuerzas que actúansobre la masa en cualquier instante del movimiento, estas fuerzas son:
- La tensión sobre el hilo (T)
- La fuerza de gravedad (Fg = mg) que se descompone en función al ángulo desplazado () en una componente radial (FgN = mg cos) y una componente tangencial (FgT = mg sen).

T
FgT

FgN
Fg

Figura 1: Péndulo Simple
Aplicando la ecuación de movimiento en la direccióntangencial se tiene:
(1)
Donde la aceleración en la dirección tangencial está dada por:
(2)
Además es la trayectoria circular, donde L es la longitud del péndulo que se mantiene constante. En consecuencia la ecuación (1) se puede expresar como:(3)

Considerando ángulos de oscilación pequeños, sen , se tiene:
(4)

La forma de la ecuación (4) corresponde al caso del movimiento armónico simple, cuya solución es:
(5)

Donde:
es el máximo desplazamiento, en radianes.
es el desfase
w es la frecuenciaangular que para el caso del péndulo simple está dada por:
(6)
A partir de la ecuación (6) y considerando que: w=2 / T, el periodo de oscilación para el péndulo simple será:


RELACIÓN TEÓRICA


1.4 MATERIALES:

Soporte del equipo
Esfera metálica
Un trozo de cuerda ligera.
Regla graduada
Cronómetros
Transportador
Calibrador Vernier1.5 MONTAJE EXPERIMENTAL:

Figura 2: Montaje Experimental del Equipo de Péndulo Simple

1.6 REGISTRO DE DATOS:
Tabla 1
Datos de la longitud del hilo y los tiempos para 10 oscilaciones
L[m] | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 | t [s] | T[t/10] |
0,50 | 14,28 | 14,19 | 14,20 | 14,25 | 14,27 | 14,234 | 1,4234 |
0,75 | 17,43 | 17,32 | 17,44 | 17,30 | 17,45 | 17,44 | 1,744 |
1,00 | 20,10 |20,04 | 20,13 | 19,80 | 19,95 | 20,09 | 2,009 |
1,25 | 22,35 | 22,27 | 22,41 | 22,41 | 22,50 | 22,4175 | 2,24175 |
1,50 | 24,57 | 24,30 | 24,84 | 24,76 | 24,70 | 24,7175 | 2,47175 |
1,75 | 26,32 | 26,50 | 26,54 | 26,45 | 26,50 | 26,51 | 2,651 |
2,00 | 28,18 | 28,17 | 28,44 | 28,40 | 28,32 | 28,387 | 2,8387 |

1.7 ANALISIS DE DATOS:
Tabla 2
Datos del tiempo, periodo y longitud...