Temas Variados

El Péndulo

Gabriela Serra Hernández, Silvia Vicente Martínez y Alba Martín Guerra.
Proyecto Integrado 2º bach.
Curso 2012/2013




En este trabajo de investigación vamos a llevar a cabo la observación detallada del fenómeno que se produce en un péndulo para pequeñas oscilaciones, observaremos varios factores como el periodo, que esel tiempo que tarda en dar una oscilación. Plantearemos unas hipótesis acerca de los factores de los que podría depender el periodo (T). Para demostrar estas posibles hipótesis haremos unos experimentos de los que obtendremos unos resultados de las diferentes experiencias, una vez estos resultados sean analizados procederemos a enunciar las leyes mediante una fórmula.
1. Introducción
El péndulofísico es aquel cuerpo que oscila alrededor de alguno de sus puntos, el ejemplo más común es el de una esfera suspendida en el extremo de un hilo y que oscila alrededor del otro extremo del mismo.
Estudiando la historia del péndulo averiguamos que fue Galileo en 1581, cuando tenía diecisiete años, quien observó en la Catedral de Pisa que las lámparas cuando oscilaban lo hacían siempre en el mismotiempo, independientemente de la amplitud de la oscilación, con esto estableció que el periodo de oscilación es independiente de la amplitud, por el contrario si depende de la longitud del hilo.
Podemos considerar que dicha lámpara se comporta como un péndulo simple. Un péndulo simple está formado por un cuerpo pequeño de masa m, suspendido de un punto fijo O a través de un hilo inextensible ysin masa. Primero observamos el movimiento del péndulo. En el momento en que la masa se deja caer desde un ángulo inicial, su velocidad es cero, y se acelera hasta llegar a la velocidad máxima que es el punto más bajo (posición de equilibrio). A continuación, disminuye su velocidad hasta hacerse cero de nuevo. Al pararse, cambia de sentido, volviendo a acelerar hasta alcanzar de nuevo la velocidadmáxima en la posición de equilibrio y disminuye hasta hacerse cero de nuevo. Al recorrido completo se le llama oscilación. El periodo es el tiempo que tarda en realizar una oscilación completa
Para explicar la variación del periodo, o los factores de los que depende se observan diferentes hipótesis, pensamos que esta variación podría depender de:
-La Amplitud: el ángulo con la vertical
-Lalongitud de la cuerda
-El material de la cuerda
-El material de la bola: su masa.
Y de estas cuatro hipótesis comprobaremos:
* ¿Depende el periodo del péndulo de la amplitud de oscilación?
* ¿Depende el periodo de la longitud de la cuerda?
* ¿Depende el periodo de la masa del péndulo?

2. Materiales
Para realizar dichas experiencias necesitaremos los siguientes materiales:
*Cuerda o hilo no extensible de 20, 40, 60, 80 y 100 centímetros.
* Transportador de ángulos.
* Regla medidora.
* Cronómetro.
* Soporte al que sujetar el péndulo.
* Objetos pequeños preferiblemente redondos de masas proporcionales.
3. Procedimiento experimental
* -Experiencia 1: ¿Depende el periodo del péndulo de la amplitud de oscilación?
1. Colocamos el péndulo con elhilo de 40 centímetros, la bola debe ser en cada intento la misma, mantener la misma masa.
2. Con el transportador de ángulos medimos en la parte superior del soporte, probamos con tres ángulos diferentes para observar la variación.
3. Con el cronometro medimos en tiempo que tarda en oscilar unas cinco veces y dividimos el tiempo entre las oscilaciones, hacemos esto varias veces y sacamos la mediade todos los resultados, esto con cada ángulo para conseguir una mayor exactitud en los resultados.
4. Recogemos los datos en la tabla.


* Experiencia 2: ¿Depende el periodo de la longitud de la cuerda?
1. Para esta experiencia variaremos la longitud del hilo, comenzamos colocando el hilo de veinte centímetros y tomamos la medida de los tiempos, hacemos esto con cada uno de...