pendulo simple

Universidad de oriente
Núcleo a Anzoátegui
Unidad De Cursos Básicos
Departamentos De Ciencias
Laboratorio De Física I.

















Febrero, 2010

Introducción

En esta práctica estudiaremos los procesos físicos involucrados en lo que se denomina péndulo simple. Si bien esta es una experiencia muy básica, es ideal para estudiar cómo se puede ir completando elmodelo lineal hasta llegar rápidamente a una descripción muy compleja de la realidad que se está observando.
En una primera etapa trabajaremos bajo la hipótesis de pequeñas oscilaciones y despreciando las fuerzas disipativas. Bajo estas condiciones calcularemos el valor de la aceleración de la gravedad g.
En una segunda etapa se estudiará experimentalmente la dependencia del período deoscilaciones con la amplitud. Los resultados experimentales serán contrastados con los obtenidos mediante la resolución numérica de la ecuación de movimiento del péndulo.
Finamente podemos incorporar al modelo los términos disipativos. En esta etapa se pone en evidencia toda la riqueza del sistema ya que, bajo ciertas condiciones, el sistema puede presentar un comportamiento caótico.Objetivos:
Determinar la gravedad del sitio variando:
La longitud de la cuerda del péndulo y trabajando con un solo ángulo .
El ángulo y trabajando con una sola longitud.



















Teoría:

El péndulo simple es la idealización de un sistema físico real. Dicho sistema real consiste en una masa m (distribuida en un cierto volumen),suspendida de un soporte mediante un hilo. La idealización del sistema es una masa puntual, suspendida de un soporte inmóvil mediante un hilo flexible, inextensible y sin masa, que se mueve confinada a un plano.
Consideremos péndulo simple ubicado en un campo gravitatorio uniforme y no sometido a otras fuerzas (despreciamos cualquier fuerza disipativa). Por lo tanto tenemos de la
La gráfica deT en función del L es una recta que pasa por el origen y tiene pendiente. De manera que si pudiéramos obtener la pendiente de esta recta podríamos calcular la aceleración de la gravedad g. En la práctica vamos a tener un valor de T para cada valor de L que no necesariamente estarán alineados, Por lo tanto una vez obtenidos los datos experimentales, el problema consiste en hallar la recta que mejorajuste a estos datos. Hallar la recta quiere decir hallar los coeficientes de la misma. Con este fin emplearemos el método de mínimos cuadrados. Este método permite hallar los coeficientes de la recta que mejor ajusta a nuestros datos experimentales en el sentido de que minimiza la suma de las diferencias cuadráticas entre los datos y la recta. Una vez hallados los coeficientes de la rectapodemos hallar la aceleración de la gravedad g.

Periodo de movimiento: se define como el tiempo que se demora en realizar una oscilación completa, para determinar el periodo se utiliza la siguiente expresión T/ (nº de oscilaciones) tiempo completo empleado dividido por el numero de oscilaciones.
T=2π
Frecuencia de movimiento: se define como el número deoscilaciones que se generan en un segundo.
Para determinar la frecuencia se utiliza la siguiente ecuación nº de oscilaciones /T(numero de oscilaciones dividido del tiempo)
F==
Amplitud: se define como la máxima distancia que existe entre la posición de equilibrio y la máxima altura.
Ciclo: se define como la vibracióncompleta del cuerpo que se da cuando el cuerpo parte de una posición y retorna al mismo punto.

Oscilaciones: se define como el movimiento que se realiza siempre al mismo punto fijo.
Péndulo simple es un modelo que debe cumplir con las siguientes características:
el hilo del que depende el cuerpo es inextensible y sin peso.
la masa del sistema se considera concentrada en el cuerpo (puntual)...