Estudio del péndulo fisico


Departamento de Física
FÍSICA I - 6201

Título del Trabajo Práctico:
Estudio de la dependencia del período del péndulo ideal con la amplitud, la longitud y la masa.
Determinación de la constante elástica de un resorte para un sistema masa-resorte.

SEGUNDO CUATRIMESTRE DE 2009

Turno Nº: Curso 02 ( Dr. Eduardo Acosta )

DOCENTES



Dr. Acosta, Eduardo
Profesor


Ing.Villa Del Prat, Jorge Eduardo
Jefe de trabajos practicos


Ing. Di Franco, Susana
1er Ayudante
Encargada de corrección del grupo

Ing. Salcedo, Jorge
1er Ayudante



Grupo Nº:

Fecha de la práctica:

Responsables de:
Apellidos y nombres
Firma
E-Mail
Registro de mediciones en el laboratorio



Cálculos de magnitudes y errores



Revisión de análisis de los datos yconclusiones



Revisión de formato, redacción y expresión final de resultados



Revisión general de todo el informe.




CORRECCIONES
APROBACION
1ra
2da

Entrega
Devolución
Entrega
Devolución








Correcciones:


















Estudio de la dependencia del período del péndulo ideal con la amplitud, la longitud y la masa.

Resumen
El objetivode este trabajo fue analizar la relación entre el período de un péndulo ideal y su amplitud, masa y longitud; para esto se hicieron mediciones experimentales. Luego, con los datos obtenidos, se determinó el valor de g, calculando también la incertidumbre máxima de las variables para que el error sea menor al 3%.

Introducción Teórica
El tipo de movimiento estudiado en esta experiencia es elmovimiento oscilatorio armónico simple (o simplemente MOAS). Se dice que una partícula posee un MOAS cuando ésta se mueve periódicamente alrededor de una posición de equilibrio.
Por definición, “una partícula tiene movimiento oscilatorio armónico simple a lo largo de un eje 0X cuando su desplazamiento x, con respecto a un origen de coordenadas, esta dado como función del tiempo (t) por la relaciónx = A sen()"1

donde la cantidad () se conoce como ángulo de fase o simplemente como la fase del MOAS; α es la fase inicial, es decir, la fase en t = 0 y el desplazamiento máximo a partir del origen, es la amplitud (A) del movimiento. Cabe aclarar que aunque hemos definido el MOAS en términos de un seno, también se puede expresar en términos de un coseno; la única distinción entre las dosformas es una diferencia de la fase inicial en π/2. La función seno (o coseno) se repite cada vez que el ángulo Ωt aumenta en 2π. Así, el desplazamiento de la partícula se repite después de un intervalo de 2π /Ω. Por lo tanto, el MOAS es periódico y podemos definir su periodo como

T = 2π/Ω

Un claro ejemplo de MOAS es el movimiento de un péndulo. Un péndulo simple se define como “una partículade masa m suspendida de un punto 0 mediante una cuerda de longitud l y de masa despreciable”2. Cuando la partícula se coloca en una posición 1 de modo tal que la cuerda forme un ángulo φ0 con la vertical, y después se le suelta, el péndulo oscilara entre la posición 1 y una posición simétrica 2 con respecto a la vertical.
Por ser un MOAS, el movimiento pendular responde a la ecuación antes citada;sin embargo, es más conveniente reescribir la ecuación en función de su desplazamiento angular, quedando de la forma



tomando la pulsación como

=

y su período como
T =

Debemos resaltar el hecho de que, según esta ecuación, el período es independiente de la masa del péndulo y de la amplitud; ésta característica (propia delMOAS) fue estudiada y reconocida por primera vez por Galileo Galilei.

Antes de proseguir en el desarrollo de este trabajo es necesario hacer una aclaración. El péndulo ideal es solo armónico simple para los casos en los que ángulo de apartamiento de la posición de equilibrio es pequeño (por lo general, se considera hasta 15°) ya que para ángulos grandes, el movimiento es periódico, pero no...