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UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
PROGRAMA INGENIERIA SISTEMAS
CURSO FISICA DE ONDAS

PRACTICA 1: LEYES DEL PENDULO SIMPLE

1. INTRODUCCION

El péndulo simple es un caso particular de M.A.S. El péndulo simple es considerado, en ciertos intervalos, como un movimiento periódico, y su periodo de oscilación esta determinado por diversos parámetros que intervienen enel fenómeno. Aquí se establecerá el tipo de dependencia del periodo de oscilación con su longitud y con su masa.


2. OBJETIVOS
2.1. Establecer el tipo de dependencia entre el periodo de oscilación y la masa o la longitud en un péndulo simple.
2.2. Determinar experimentalmente el valor de la aceleración de la gravedad en Neiva.

3. MARCO TEORICO
1.1 Cuales son las característicasde un M.A.S.?
1.2 Como se define la elongación, amplitud y oscilación en un M.A.S.?
1.3 Qué significa la expresión “región Isócrona” en un péndulo?.
1.4 Qué es un punto de retorno? Qué condiciones se satisfacen en los puntos de retorno y en la posición de equilibrio?
1.5 Qué fuerza determina el movimiento en un péndulo simple? Qué fuerzas impiden que el movimiento pendularsea perpetuo?

4. MATERIALES
Soporte universal Nuez Varilla
Cronometro Juego de masas Regla en mm
Hilo

5. PROCEDIMIENTO
5.1. LONGITUD Y PERIODO
Realice el montaje mostrado en la figura 1.

FIGURA 1. Péndulo simple y sistema masa - resorte

Ajuste la longitud del péndulo a 5 cm medidosdesde el punto de suspensión hasta la mitad del cuerpo suspendido. Tome cuatro mediciones del tiempo requerido para dar 10 oscilaciones completas, promedie los valores y calcule el periodo respectivo. Registre los datos en la tabla 1. Repita el proceso anterior para las otras longitudes especificadas.

NOTA: Asegúrese de que la amplitud de la oscilación para cada caso sea siempre menor que undecimo de la longitud del péndulo.


TABLA 1. Longitud y periodo
LONGITUD L (m)
PERIODO T (s)
L / T2 (m / s2)
0,05


0,10


0,15


0,20


0,30


0,60


1,00


1,40


1,80




Elabore un grafico de periodo en función de longitud ( T vs L). qué curva obtuvo?

Ahora grafique T vs √L. qué curva obtuvo?

Qué tipo de relación existe entre las variables consideradas?Determine la ecuación que relaciona la longitud de un péndulo simple con su periodo.

En la ecuación encontrada asuma que la pendiente hallada cumple con la ecuación
m = 2π / √g

y determine, a partir de ella, el valor de la aceleración de la gravedad en Neiva.


5.2. PERIODO Y MASA OSCILANTE

Ajuste la longitud del péndulo a 100 cm, tome cuatro veces el tiempo empleado para 10oscilaciones. Promedie los valores encontrados y determine el periodo de oscilación. Repita el proceso dejando constante la longitud y variando la masa suspendida. Registre los datos en la tabla 2.
Compare los valores de la última columna.
TABLA 2. Masa y periodo
MASA m (g)
PERIODO T (s)
0,05

0,10

0,15

0,20

0,30

0,60

1,00

1,40

1,80


Elabore un grafico de periodo enfunción de masa oscilante (T vs m). Qué curva obtuvo?
Depende el periodo de la masa oscilante?

6. APLICACIONES

6.1. Por qué es necesario que la amplitud de oscilación sea siempre menor que un decimo de la longitud del péndulo usado?
6.2. El valor teórico de la aceleración de la gravedad de un lugar situado a una altura H sobre el nivel del mar, esta dado por:
9,81
g =--------------------------------------------------- (m/s2)
[1 + H / (6,37 x 106)] 2
Consulte la altura sobre el nivel del mar y determine el valor teórico de la aceleración de la gravedad en Neiva.
6.1. Determine el error porcentual en el cálculo de la aceleración de la gravedad por el método experimental utilizado.
6.2. Si la amplitud del movimiento se tomara mucho mayor que la establecida, que clase...