Pendulo Simple

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
NÚCLEO “PEDRO RINCÓN GUTIERREZ”
FACULTAD DE INGENIERÍA
MÉRIDA, VENEZUELA












Profesor Grupo N° 2: Estudiantes
Juan Sánchez Contreras Emmanuel CI: 18.046.120
España Angel CI: 24.937.226









Octubre de 2014
INTRODUCCIÓN

Un péndulo es un sistema físico que puede oscilar bajo la acción de la gravedad (u otracaracterística física). Está constituido por una masa que cuelga de un punto o un eje horizontal por la acción de una cuerda, varilla u otro dispositivo que sirva para medir el tiempo.
Existen diferentes tipos de péndulos que, dependiendo de su constitución y usos, reciben los siguientes nombres: péndulo simple, péndulo compuesto, péndulo cicloidal, doble péndulo, péndulo de Foucault, péndulo de Newton,péndulo balístico, péndulo de torsión, péndulo esférico, etcétera.
En este experimento se estudia la variación del período con respecto a la variación de la longitud de un péndulo simple, la masa colgante y el ángulo desde el cual se libera dicho péndulo.





OBJETIVOS

Estudiar el período de oscilación del péndulo simple de acuerdo a las siguientes condiciones:
Variando el ángulo de inclinación,manteniendo la misma masa colgante y la misma longitud del péndulo.
Variando la masa colgante, manteniendo el mismo ángulo y la misma longitud del péndulo.
Variando la longitud del péndulo y el ángulo, manteniendo la misma masa colgante.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Movimiento armónico simple (M.A.S.) y el movimiento circular uniforme (M.C.U.).
El movimiento circular uniforme es aquel cuya trayectoriacorresponde a una circunferencia. Al ser uniforme el módulo de su velocidad es constante, lo que quiere decir que recorre arcos iguales en intervalos de tiempo iguales.
El movimiento armónico simple es la proyección del M.C.U. sobre una recta lineal. El radio de la circunferencia del M.C.U. será la amplitud del M.A.S. Es importante saber que se le llama movimiento armónico simple porque es laproyección de un movimiento circular uniforme, con velocidad constante. Cuando se trata de un movimiento circular uniformemente acelerado o variado, su proyección es un movimiento armónico complejo (M.A.C.).

Péndulo simple.
Un péndulo simple se define como una partícula de masa , suspendida de un punto mediante una cuerda de longitud y de masa despreciable. Cuando la partícula se coloca en unaposición, de modo que la cuerda forma un ángulo con la vertical , y después se libera, el péndulo oscilara entre y la posición simétrica .
El movimiento oscilante se debe a la componente tangencial () del peso de la partícula, la cual es la fuerza restauradora () que intenta regresar al péndulo a su posición de equilibrio.
Nótese que es máxima en y , es cero en y siempre apunta hacia . Cabedestacar que cuando el error relativo de los cálculos es mayor.
Para el cálculo del período con ángulos menores a los 21° se hará uso de la fórmula , donde es el período de oscilación del péndulo, es la longitud del péndulo, el cual es igual a la suma de la longitud de la cuerda () y el radio de la masa (en este caso, una esfera) y es la aceleración de la gravedad que afecta a la masa.


MÉTODOEXPERIMENTAL

Se desea saber los distintos periodos de un péndulo. Para ello se realiza un experimento mediante el cual se libera un péndulo desde 5 ángulos distintos, 7 longitudes y con 3 masas diferentes.
Para poder llevar a cabo el experimento se cuenta con un armazón de madera con una cuerda de longitud variable. Dicho armazón está correctamente identificado con diversos ángulos desde loscuales se libera el péndulo.
Se procede a tomar el tiempo para 10 oscilaciones, haciendo oscilar un primer objeto de masa , a una longitud constante y variando 3 veces el ángulo (arbitrario).
Luego, se hacen oscilar por separado los 3 objetos con una longitud constante y un mismo ángulo (arbitrario).
Finalmente se hace oscilar uno de los objetos desde un ángulo constante y variando 7 veces...