Péndulo simple
Páginas: 8 (1786 palabras)
Publicado: 8 de octubre de 2013
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELECTRICA
Laboratorio de física II
Péndulo Simple
ASIGNATURA : FISICA II
UNIVERSIDAD: NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO”.
FACULTAD: INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.
ESCUELA: INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.
LABORATORIO: FISICA II.
INFORME DE LABORATORIO:PENDULO FISICO
1.-Resumen:
El soporte teórico que se utiliza en este laboratorio está relacionado con el péndulo simple que es un sistema mecánico que exhibe movimiento periódico, formada por una partícula que cuelga de un hilo y es accionado por la gravedad que es la que vamos a hallar con un error aproximado para cada longitud dada teniendo en cuenta que el ángulo sea pequeño.
Además seestudia la relación que hay entre la longitud de un péndulo simple y su periodo de oscilación,
También estudia la relación que existe entre el periodo de un péndulo con el largo del hilo y con su masa respectivamente.
2.-FUNDAMENTO TEORICO:
Un péndulo físico es un sólido rígido de forma arbitraria que puede oscilar en un plano vertical alrededor de un eje perpendicular a un plano quecontenga a su centro de masas. El punto de intersección del eje con dicho plano es el punto de suspensión. La posición de equilibrio es aquella en que el centro de masas se encuentra en la misma vertical y por debajo del punto de suspensión. En la figura 1 se presenta esquemáticamente un sólido plano de pequeño espesor utilizado como péndulo físico.
O dc.m.
mg
Figura 1. Sólido plano empleado como péndulo físico. El punto de suspensión es O, su centro de masas es c.m., y la distancia entre ambos se representa por d. En la posición indicada, formando un ángulo con la vertical, el peso produce respecto a O un momento que se opone al aumento del ángulo.
Se producen oscilaciones como consecuencia de desviaciones dela posición de equilibrio, ya que entonces el peso del cuerpo, aplicado en su centro de masas, produce un momento respecto del punto de suspensión que tiende a restaurar la posición de equilibrio. El momento respecto del punto de suspensión O es:
Donde d es la distancia entre c.m. y el punto de suspensión y m es la masa del cuerpo. El
Módulo de este momento puede escribirse como:(2)
El signo negativo indica que se trata de un momento recuperador, es decir, actuando en sentido opuesto a las variaciones angulares. Este momento puede relacionarse por medio de la ecuación fundamental de la dinámica de rotación con la aceleración angular del péndulo y su momento deinercia I respecto al punto de suspensión. En forma
escalar la relación es:
Teniendo en cuenta la ecuación (2), esto puede escribirse como:(4)
La aceleración angular es la segunda derivada del Angulo con respecto al tiempo.
En el caso frecuente de oscilaciones de pequeña amplitud, en las que se verifica que el sen= la ecuación (4) puede reescribirse como una ecuación diferencial de segundo orden que corresponde a un movimiento armónico simple.
(5)
Lafrecuencia angular de este M.A.S es:
(6)
Y su periodo de oscilación bale:
Oscilaciones de una varilla delgada
Una varilla delgada en forma de paralelepípedo, larga en comparación con su anchura y grosor, puede utilizarse como péndulo físico para realizar medidas de periodos o de...
Laboratorio de física II
Péndulo Simple
ASIGNATURA : FISICA II
UNIVERSIDAD: NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO”.
FACULTAD: INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.
ESCUELA: INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.
LABORATORIO: FISICA II.
INFORME DE LABORATORIO:PENDULO FISICO
1.-Resumen:
El soporte teórico que se utiliza en este laboratorio está relacionado con el péndulo simple que es un sistema mecánico que exhibe movimiento periódico, formada por una partícula que cuelga de un hilo y es accionado por la gravedad que es la que vamos a hallar con un error aproximado para cada longitud dada teniendo en cuenta que el ángulo sea pequeño.
Además seestudia la relación que hay entre la longitud de un péndulo simple y su periodo de oscilación,
También estudia la relación que existe entre el periodo de un péndulo con el largo del hilo y con su masa respectivamente.
2.-FUNDAMENTO TEORICO:
Un péndulo físico es un sólido rígido de forma arbitraria que puede oscilar en un plano vertical alrededor de un eje perpendicular a un plano quecontenga a su centro de masas. El punto de intersección del eje con dicho plano es el punto de suspensión. La posición de equilibrio es aquella en que el centro de masas se encuentra en la misma vertical y por debajo del punto de suspensión. En la figura 1 se presenta esquemáticamente un sólido plano de pequeño espesor utilizado como péndulo físico.
O dc.m.
mg
Figura 1. Sólido plano empleado como péndulo físico. El punto de suspensión es O, su centro de masas es c.m., y la distancia entre ambos se representa por d. En la posición indicada, formando un ángulo con la vertical, el peso produce respecto a O un momento que se opone al aumento del ángulo.
Se producen oscilaciones como consecuencia de desviaciones dela posición de equilibrio, ya que entonces el peso del cuerpo, aplicado en su centro de masas, produce un momento respecto del punto de suspensión que tiende a restaurar la posición de equilibrio. El momento respecto del punto de suspensión O es:
Donde d es la distancia entre c.m. y el punto de suspensión y m es la masa del cuerpo. El
Módulo de este momento puede escribirse como:(2)
El signo negativo indica que se trata de un momento recuperador, es decir, actuando en sentido opuesto a las variaciones angulares. Este momento puede relacionarse por medio de la ecuación fundamental de la dinámica de rotación con la aceleración angular del péndulo y su momento deinercia I respecto al punto de suspensión. En forma
escalar la relación es:
Teniendo en cuenta la ecuación (2), esto puede escribirse como:(4)
La aceleración angular es la segunda derivada del Angulo con respecto al tiempo.
En el caso frecuente de oscilaciones de pequeña amplitud, en las que se verifica que el sen= la ecuación (4) puede reescribirse como una ecuación diferencial de segundo orden que corresponde a un movimiento armónico simple.
(5)
Lafrecuencia angular de este M.A.S es:
(6)
Y su periodo de oscilación bale:
Oscilaciones de una varilla delgada
Una varilla delgada en forma de paralelepípedo, larga en comparación con su anchura y grosor, puede utilizarse como péndulo físico para realizar medidas de periodos o de...
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