Final Fi

Córdoba, 03 de Octubre de 2013







Variaciones del período de un péndulo en función de la masa, la longitud y la amplitud.





Materia: Física I.
Profesora: Salazar Julieta.
Alumnos: Herrera Cesia;
Vignetta Carvajal Sofía;
Yedro Celeste;
Zachary Paula.
Resumen

Durante este informe se analizó la influencia de diferentes variables: masa (m), longitud (l) y amplitud (), sobre el período deoscilación de un péndulo simple. Para poder entender como éstas variables actúan sobre el período, se realizó un experimento que consta en una serie de mediciones, en las cuales se fueron modificando las variables y sus valores.
Luego de realizar todas las mediciones, se procedió a calcular los valores promedio y las incertezas asociadas, aplicando el análisis estadístico. También se realizarontablas y gráficos para evidenciar los resultados obtenidos, y se llegó a la conclusión de que el período de un péndulo depende principalmente de la longitud de la cuerda y no de la masa, ni de la amplitud, mientras que esta última sea relativamente pequeña.

Introducción

El péndulo es un sistema físico que puede oscilar respecto a un eje fijo por acción de la gravedad. El péndulo usado en estetrabajo es un “péndulo ideal”, ya que consta de un hilo inextensible con masa despreciable y un cuerpo de masa de pequeñas dimensiones suspendido por un extremo del hilo.
La longitud usada es la distancia entre el centro de gravedad del péndulo y el punto fijo. La amplitud es la distancia entre el ciento de gravedad y el punto en el que comienza la trayectoria. La trayectoria entre los dos puntosextremos es la oscilación simple, mientras que la realizada de una posición extrema hasta que vuelve a ella pasando por otra posición extrema es la oscilación doble, que define los periodos que se utilizan en este Trabajo Práctico.
Viendo la ilustración 1, se define “A” como punto extremo, “M” como centro de gravedad y “B” como punto extremo contrario a “A”, decimos que una fuerza cualquieradesplaza el péndulo desde “A” hasta “M” donde este continúa hasta “B” por inercia con movimiento retardado. En “B” el movimiento se anula y se invierte la trayectoria mientras se desplaza nuevamente hacia “M”.
Como consecuencia, la dirección y sentido de las fuerzas que posee el péndulo lo llevan a la posición de equilibrio. La fuerza que mueve el péndulo no es constante, por lo tanto tampoco lo esla aceleración tangencial. La velocidad tangencial es máxima en el punto de reposo (centro de gravedad) y se anula en los puntos extremos.
Las siguientes leyes rigen el comportamiento del péndulo:
Ley de las Masas: “El tiempo de oscilación de un péndulo es independiente de su masa y de su naturaleza”.
Ley del Isócrono: “El tiempo de oscilación de un péndulo es independiente de la amplitud”.
Ley delas Longitudes: “El tiempo de oscilación (T) de dos péndulos de distinta longitud (en el mismo lugar de la Tierra), son directamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus longitudes”.
Ley de las aceleraciones de las gravedades: “Los tiempos de oscilación de un mismo péndulo en distintos lugares de la Tierra son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de las aceleraciones de lagravedad”.
Con estos datos y leyes es posible enunciar la fórmula del tiempo de oscilación:



El objetivo principal de este trabajo fue conocer cómo influye el cambio de las diferentes variables utilizadas en el período mediante la aplicación del cálculo del promedio y sus respectivos errores.
Otros objetivos fueron aprender a utilizar los diferentes instrumentos de medición necesarios para laexperiencia y el reconocimiento de la precisión de los mismos, además de iniciarse en la forma de trabajar que tiene un científico.

A partir del marco teórico, se generó una hipótesis central: se presumió que el período depende de la longitud de la cuerda utilizada. Se mantuvieron constantes la masa y la amplitud, pero se modificó la longitud de la cuerda.
Se observarán cambios en las...