Pendulo Simple

Mauricio Muñiz Flores/A01329073
Andrea López Ramírez/A01323620
Luis Manuel Villa García/A01328185
FÍSICA ll

F-1003

Laboratorio Virtual: Fluidos
Dr. Orlando Epifanio González Pérez

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Período del péndulo. Para fricción nula, diseñe, desarrolle y explique un procedimiento
experimental para verificar: donde:
𝑙
𝑔

𝑇 = 2𝜋

T es el período de laoscilación; l es la longitud del hilo y g es la aceleración de la gravedad.

Periodo con respecto a la longitud
Para medir el periodo se midió el tiempo que tarda en hacer 1 oscilación usando longitudes
diferentes, pero con la misma gravedad, la de la tierra (9.81 m/s2). El resultado fue que entre mayor
longitud, mayor tiempo de periodo hay.

longitud (m)
0.5
1
1.5
2
2.5

√l
0.7071
1
1.224
1.4142
1.5811Periodo exp (s)
1.4212
2.00979
2.4616
2.8424
3.1778

Periodo teo (s)
1.4192
2.007
2.4582
2.8384
3.1734

% error
-0.140924464
-0.139013453
-0.138312586
-0.140924464
-0.138652549

Cuando g=9.8 m/s2

T
 vs
 √l
 
3.5
 

Periodo
 (T)
 

3
 
2.5
 
2
 
1.5
 
1
 
0.5
 
0
 
0.7071
 

1
 

1.224
 

√l
 

1.4142
 

1.5811
 

Periodo con respecto a la gravedad

Medimos eltiempo de igual manera pero ahora sin cambiar la longitud de cuerda dejándola en
1.5m, pero usando diferentes gravedades que fueron de la luna, la Tierra y de Jupiter. Al hacer el
experimento pudimos comprobar que entre mayor constante elástica hay, menor tiempo en realizar
un periodo.

Gravedad
(m/s2)
1.62 (luna)
9.81 (Tierra)
24.79 (Jupiter)

1/√g

Periodo exp (s)

Periodo teo (s)

% error0.7856
0.3192
24.79

5.9661
2.4616
1.5149

6.046
2.4582
1.5455

1.321534899
-0.138312586
1.979941766

Cuando longitud= 1.5m

T
 vs
 √1/g
 
7
 
6
 
Periodo
 (T)
 

5
 
4
 
3
 

T
 vs
 
 

2
 
1
 
0
 
0.7856
 

0.3192
 

√g
 

24.79
 

¿Cómo se afecta el período de la oscilación cuando cambia la masa de la partícula y la
amplitud de la oscilación?

Si cambiamosla masa, el periodo no varía en lo absoluto. La primera es que en la formula para
sacar el periodo solo nos pide longitud y gravedad por lo que la masa es independiente al periodo.

masa (kg)
0.2
0.5
1
1.5
2

Periodo
exp
2.4614
2.4614
2.4614
2.4614
2.4614

Periodo teo

%error

2.4581
2.4581
2.4581
2.4581
2.4581

-0.134250031
-0.134250031
-0.134250031
-0.134250031
-0.134250031

Observando losresultados, cuando aumentamos la amplitud, también lo hace el periodo a pesar de
que en la fórmula la amplitud no este incluida. Una razón puede ser que esta perdiendo
características del movimiento armónico simple.

Amplitud (m)
0.107
0.4
0.602
1.002

Periodo
exp
2.4575
2.4605
2.4775
2.526

Periodo teo

%error

2.4582
2.4582
2.4582
2.4582

0.028476121
-0.093564397
-0.785127329
-2.758115694

2.-Velocidad y aceleración, Para fricción nula y apoyado en la representación vectorial de la
velocidad y aceleración, responda:
a) ¿En qué posiciones la rapidez y aceleración son nulas y máximas?
La rapidez es máxima cuando pasa por el punto de equilibrio, y es nula cuando está en los puntos de
los extremos.
v = A w cos(wt + q)

v(máx) = w ·A

La aceleración tangencial es mayor cuando está en un extremo,es decir cuando la oscilación llega a
su punto máximo, y es nula cuando esta pasa por el punto de equilibrio.
a = - A w2 sen(wt + q) a(máx) = A w2

imagen1. Posición de rapidez máx.

imagen2. Posición de aceleración máx.

b) ¿Cómo cambia la rapidez máxima con la longitud del hilo masa de la partícula,
aceleración de la gravedad y amplitud de la oscilación?
La velocidad depende de la altura (h),por lo tanto la velocidad es máxima cuando la altura es
mayor y esta no varía con la masa, lo podemos ver en la ecuación:
!

𝑚𝑔ℎ = 𝑚𝑣 ! . Cuando la gravedad aumenta, la rapidez es proporcional a esta, sea el ejemplo de
!

la gravedad en Júpiter (24.79m/s2).


 

 

 

 
 

 

imagen3.
 Velocidad
 máx.
 con
 
 gravedad
 

imagen4.
 Velocidad
 máx.
 mayor
 con
 ...