Pendulo Simple


REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR
UNIVERSIDAD MARITIMA DEL CARIBE
LABORATORIO DE FISICA













Alumnos:
Garcia Leonardo 19.855.458
Viaña Gustavo 16.320.381




INTRODUCCION.

En el presente informe estudiaremos el Péndulo simple, midiendo sus oscilaciones a través de ángulos de pequeñas magnitudes. En el laboratorio y en el medioambiente existen diversas fuerzas que actúan sobre una partícula de masa a través de esta podemos estudiar el peso y la tensión y su vez descomponiendo el peso en direcciones tangenciales y radiales utilizando una serie de formulas ya estudiadas.























OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA.


Análisis del movimiento de oscilación de un péndulo simple.


Estudiar el comportamiento de un péndulosimple cuando su amplitud es pequeña.


Determinación de la aceleración de la gravedad.



















EQUIPO O MATERIAL A UTILIZAR.


Montaje del péndulo simple, con soporte y cuerda.

Esferas de diferentes masas.

Balanza.

Cronometro.

Cinta métrica.

Vernier.
















MARCO TEORICO.

PENDULO SIMPLE: se define como una partícula de masa “m”, suspendida desde un punto “0” por un hiloinextensible de longitud “l” y de masa despreciable. Si la partícula se desplaza a una posición “θ0” (ángulo que hace el hilo con la vertical), y luego se suelta, el péndulo empieza a oscilar.
El péndulo describe la trayectoria circular, un arco de una circunferencia de radio l. estudiaremos su movimiento en la dirección tangencial y en la dirección normal. Las fuerzas que actúan sobre lapartícula de masa m son dos:
Peso: m.g
La tensión T del hilo

Descomponemos el peso en la acción simultánea de dos componentes:
m.g.senθ (en la dirección tangencial)
m.g.cosθ (en la dirección radical)

Ecuación del movimiento en la dirección radical.
La ecuación de la partícula es:

an = v2/l
Dirigida radialmente hacia el centro de su trayectoria circular.
La segunda ley de Newton sedescribe como: m.an = T – m.g.cosθ
Conocido el valor de la aceleración “V” en la posición angular “θ”, podemos determinar la tensión “T” del hilo, tomando en cuenta que esta tensión es:
1. Máxima cuando el péndulo pasa por la posición de equilibrio:
T = m.g + m.V2 / l


2. Mínima, en los extremos de su trayectoria cuando la velocidad es cero: T = m.g.cosθ0

Principio de laconservación de la energía.
En la posición θ = θ0, la energía es solo potencial que se transforma en la energía cinética cuando el péndulo pasa por la posición de equilibrio. Se compara dos posiciones del péndulo:
En la posición extrema, θ = θ0, la energía es solamente potencial. E = m.g.(l – l.cosθ0)
En la posición θ, la energía del péndulo es en parte cinética y en parte potencial. E = ½ . m.v2 +m.g.(l - l.cosθ)
La energía se conserva: v2 = 2.g.l.(cosθ - cosθ0)

La tensión de la cuerda es: T = m.g.(3.cosθ - 2.cosθ0)
La tensión de la cuerda no es constante, sino que varia con la posición angular θ = 0, ya que pasa por la posición de equilibrio (y la velocidad es máxima). Su valor mínimo se alcanza cuando
θ0 = 0 (y su velocidad es nula).

Ecuación delmovimiento en la dirección tangencial.
La aceleración de la partícula es: at = 
La segunda ley de Newton se describe como m.at = -m.g.senθ
La relación entre la aceleración tangencial (at) y la aceleración angular (α), es: at = α.l
La ecuación del movimiento se describe en forma de ecuación diferencial.
d2θ/dt2 + g/l . senθ = 0






METODO A SEGUIR.

Medida de la aceleración de la gravedad:Cuando el ángulo “θ” es pequeño, entonces podemos decir que senθ  θ. Para este caso el péndulo describe oscilaciones armónicas, cuya ecuación es: θ = θ0.sen de frecuencia angular: w2 = g/l; o de periodo: T = 
La ley de la gravitación de Newton describe la fuerza de atracción entre dos cuerpos de masas “M” y “m” respectivamente, cuyos centros están separados una distancia “r”.
La intensidad...