Fisica

INFORME DE PRÁCTICAS DE FÍSICA |
Este informe se entrega en nombre los abajo mencionados. Miembros del subgrupo de prácticas D2. |
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Las prácticas analizadas en el informe son el péndulo simple, el péndulo físico y el cálculo de la constante elástica del muelle. |
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Tarek-Asis Hamed Mohatar |
Alejandro Infantes Navarro |
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Péndulo Simple
1-. Objetivo de la práctica

*La finalidad de esta práctica era aproximar la aceleración de la gravedad mediante método experimental.
* Para ello debemos tomar los periodos de 25 oscilaciones del péndulo tres veces, cambiando la longitud del péndulo en cada muestra con una diferencia entre ellas de aproximadamente 10 cm y con la mínima algo superior a los 60 cm, para que sea todo lo exacto posible.
2-. Material utilizado* Péndulo simple ( soporte, hilo y bola metálica)
* Cronómetro (con el que mediremos el tiempo de oscilación)
* Metro (para medir la longitud del hilo en cada medición)

3-. Fundamento teórico
El péndulo simple es un cuerpo ideal que está constituido por una masa puntual, suspendida de un hilo inextensible y sin masa, en este caso es solo una aproximación a este péndulo, si es arcode oscilación es pequeño podemos considerar que describe un movimiento armónico simple (m.a.s.).
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* Péndulo simple:

-La fuerza recuperadora es la componente perpendicular al movimiento de la fuerza peso.
-El movimiento, al ser periódico se compone de: ninguna fuerza realiza trabajo y la tensión central de la cuerda.
-El peso es conservativo.
-Para que sea unm.a.s. conviene que el ángulo inicial sea α≤10º.



4-. Método experimental
Se miden la longitud del péndulo , desde el extremo superior hasta el centro de la esfera ,se separa el péndulo de su posición de equilibrio dejándolo oscilar libremente. Una vez que las oscilaciones son suficientemente pequeñas, se cronometra la duración de 25 repeticiones. Este proceso se repetirá 5 vecesreduciendo la longitud de la cuerda.
4.1 Medidas y cálculos
→ Cálculo del tiempo.
εD=DispersiónValor medio·100=0,26%
→ Error absoluto.
∆tmedio=ti=1n(xi-xmedio)2n·(n-1)=0,496 s
→ Cálculo del periodo.
T=tmediooscilaciones=2,14s
→ Error indirecto.
∆T=∂T∂t∆t=0,002s

Oscilaciones | Tiempo (s) | Dispersión (%) | Tiempo medio (s) | Error tiempo medio (s) | Periodo (s) | Error periodo (s) | longitud|
25 | 53,35 | 0,26 | 53,43 | 0,05 | 2,137 | 0,002 | 90,5 |
| 53,44 | | | | | | |
| 53,49 | | | | | | |
| 50,90 | 0,53 | 51,08 | 0,09 | 2,043 | 0,004 | 88,0 |
| 51,16 | | | | | | |
| 51,17 | | | | | | |
| 47,84 | 0,27 | 47,91 | 0,04 | 1,916 | 0,002 | 87,5 |
| 47,97 | | | | | | |
| 47,91 | | | | | | |
| 46,00 | 0,22 | 46,06 | 0,03 |1,842 | 0,001 | 85,5 |
| 46,09 | | | | | | |
| 46,10 | | | | | | |
| 42,41 | 0,42 | 42,50 | 0,05 | 1,700 | 0,002 | 73,0 |
| 42,50 | | | | | | |
| 42,59 | | | | | | |

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* Cálculamos la gravedad (g) mediante minimos cuadrados:

5.0 Cuestiones.
* ¿Por qué se recomienda que la longitud del hilo no sea demasiadopequeña?
Porque así conseguimos que el error relativo de los cálculos sea mínimo y que tenga mayor momento de inercia y le afecte menos el rozamiento.
Además, para el mismo ángulo, al ser la longitud mayor, el recorrido del péndulo también lo es.

* ¿Por qué las oscilaciones del péndulo han de ser de pequeña amplitud?
Para que el seno del Angulo sea despreciable, (podamos aproximar el seno delángulo al ángulo) porque en realidad el periodo viene dado por la siguiente fórmula:


Cuando se hacen los cálculos matemáticos para optener la ecuación del periodo (frecuencia de las oscilaciones), en unos de los pasos se aproxima el sen θ ≅ θ cosa que sólo es cierta si θ (en radianes) es pequeño, es decir, que:
limθ→0sinθ
Si las...