Pendulo simple


INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
INGENIERÍA EN SISTEMAS AMBIENTALES



FÍSICA GENERAL

GRUPO: IAVI


PRÁCTICA NO. 3
PÉNDULO SIMPLE







CALIFICACIÓN: _____________________





Objetivo.
1. Determinar la ecuación empírica que relaciona el período (T) y la longitud (L) de un péndulo simple, T = f(L).
2. Determinar el valorde la aceleración de la gravedad en el laboratorio.
3. Comprender la importancia del estudio de un movimiento periódico, oscilatorio y el vibratorio armónico.

Introducción.
Para el estudio del movimiento de un péndulo es conveniente considerar los siguientes conceptos:
Movimiento Periódico: un móvil como movimiento periódico es aquel que en intervalos en tiempo iguales pasa por el mismo puntodel espacio con las mismas características como posición, velocidad, aceleración. Como el móvil repetirá la misma trayectoria empleando el mismo tiempo.
Si consideramos un péndulo formado por un hilo y una esfera y lo dejamos oscilar libremente observamos que recorre en repetidas veces la misma trayectoria en el mismo tiempo.
Algunos ejemplos del movimiento periódico son: el péndulo que oscila,el de un cuerpo pegado al extremo de un resorte que se extiende y se comprime, el de la tierra alrededor de su eje y alrededor del sol, el movimiento circular uniforme, el de los átomos en un cristal, los campos eléctricos y magnéticos de una fuente emisora de radiación electromagnética.
Movimiento oscilatorio: Se denominan movimientos oscilatorios a aquellos movimientos periódicos en los cualesla posición del cuerpo pasa por un valor máximo y mínimo. El movimiento del péndulo de un cuerpo unido a un resorte, los átomos de un cristal, etc. Son ejemplos característicos de movimientos oscilatorios.

Cuando el movimiento describe una trayectoria recta, se puede definir la:
Elongación: a la distancia que en un instante t dado separa el cuerpo oscilante de su posición de equilibrio, sellama de elongación.
Amplitud: a la máxima elongación se le llama amplitud del movimiento. Si el cuerpo tiene movimiento circular, la amplitud coincide con el radio de la trayectoria.



Ciclo: movimiento de la partícula en un trayecto cerrado
Periodo: tiempo que tarda en ocurrir un ciclo
Frecuencia: número de ciclos efectuados por unidad de tiempo.


Procedimiento.
Para la mayor partede la práctica de laboratorio, se puede substituir densa suspendida por un hilo fino y resistente, como se muestra a continuación.
Monta el dispositivo en tu laboratorio y separa la bola del punto de equilibrio y abandónala así misma para que oscile con amplitudes pequeñas, observando que dicho péndulo tiene un movimiento vibratorio.






Materiales y Metodología.
Punto suspensión depéndulo
Hilo con masa pendular
Línea de referencia para amplitud
Base
Regla
Cronometro

Soporte
Soporte hilo
Método de mínimos cuadrados
En un conjunto de datos lineales, la mejor línea se encuentra en una posición tal que la suma de los cuadrados de la diferencia entre valores observados de y y los valores calculados yc toman un valor mínimo. Pero es este caso tuvimos que cambiar laecuación ya que nuestra grafica no tiene forma lineal
Primero colocamos en una tabla los valores experimentales de xy, el cuadrado de x, el producto xy, etc.. Sacamos logaritmos.
Sustituimos en la ecuación los valores correspondientes
y=a
Debido a que al tomar logaritmos en ambos miembros, esta expresión toma la forma lineal siguiente:
Log y= log a+ log x
Que representa el trazo de la gráfica en elpapel logarítmico.





Cálculos.
L (cm)
T (s)
Log L
Log T
(Log L) ∙ (Log T)
(Log L)2
200
2.854
2.30
0.45
1.03
5.29
180
2.715
2.25
0.43
0.96
5.06
160
2.595
2.20
0.41
0.90
4.84
140
2.384
2.14
0.37
0.79
4.57
120
2.257
2.07
0.35
0.72
4.78
100
2.016
2.00
0.30
0.60
4.00
80
1.832
1.90
0.26
0.49
3.61
60
1.566
1.77
0.19
0.33
3.13
40
1.334...