Informe De Fisica
El péndulo simple está formado por una masa “m”, suspendida de un punto fijo “O” por medio de un hilo inextensible de masa despreciable y longitud “l”, que oscila alrededor de otro punto fijo en la misma vertical que “O”. Se trata de un sistema que transforma la energía potencial (relativa a su altura vertical) en energía cinética (relativa a su velocidad) y viceversa,debido a la acción de la fuerza
gravitatoria “mg” que ejerce la Tierra sobre la masa m (más concretamente, a la componente de esta fuerza perpendicular al hilo, también llamada “restauradora” porque se dirige hacia la posición de equilibrio del péndulo; la otra componente, en la dirección del hilo, tiene igual módulo pero con sentido opuesto a la tensión que elhilo produce sobre la masa, por lo que no interviene en el movimiento del péndulo).
El movimiento oscilatorio resultante queda caracterizado por los siguientes parámetros: Oscilación completa o ciclo: es el desplazamiento de la esfera desde uno de sus extremos más alejados de la posición de equilibrio hasta su punto simétrico (pasando por la posición de equilibrio) y desde este punto de nuevohasta la posición inicial, es decir, dos oscilaciones sencillas.
Periodo: es el tiempo empleado por la esfera en realizar un ciclo u oscilación completa.
Frecuencia: es el número de ciclos realizados en la unidad de tiempo.
Amplitud: es el máximo valor de la elongación o distancia hasta el punto de equilibrio, que depende del ángulo α entre la vertical y el hilo.
MATERIALES*Un péndulo simple de 1.5m de
longitud.
*Una regla graduada en mm.
*Un cronometro
*02 hojas de papel milimetrado
PROCEDIMIENTO
1-Sostenga el péndulo de manera que el hilo de soporte forme un angulo θ con la vertical. Sueltelo y midfa el tiempo que demoran 10 oscilaciones completas, ( cada oscilación es una ida y vuelta completa. Ahora determine elsignificado de “para angulos θ suficientemente pequeños el tiempo que dura una oscilación o 10 oscilaciones no depende del valor de θ”. En lo que sigue supondremos que tarbajamos con valores de θ suficientemente pequeños.
2-Fije una cierta longitud lk para que el péndulo ( 10 cm ≤ lk≤150cm) y midiendo 10 oscilaciones completas determine el periodo Tk1 de dicho péndulo. Repita esto 5 veces, obteniendoTk2…….. Tk5. Luego determine el periodo mas probable Tk de dicho péndulo como media aritmética de las 5 anteriores.
Realice todo lo anterior para k=1,2……10, obteniendo asi 10 puntos (T1, l1) (T2, l2)……. (T10, l10), llenando la siguiente tabla:
Kº | lkcm | Tk1 | Tk2 | Tk3 | Tk4 | Tk5 | Tk | Tk2 |
1 | 10 | 0.7809 | 0.7451 | 0.7416 | 0.7366 | 0.7296 | 0.74676 |0.5576504 |
2 | 15 | 0.8316 | 0.8946 | 0.8692 | 0.8629 | 0.8676 | 0.86518 | |
3 | 20 | 0.9702 | 0.9580 | 0.9406 | 0.9536 | 0.9506 | 0.9546 | |
4 | 25 | 1.0936 | 1.0569 | 1.0567 | 1.0506 | 1.0626 | 1.0656 | |
5 | 30 | 1.1348 | 1.1306 | 1.1186 | 1.1446 | 1.1406 | 1.13384 | |
6 | 35 | 1.2426 | 1.2246 | 1.2322 | 1.2376 | 1.2412 | 1.2364 | |7 | 40 | 1.3606 | 1.3086 | 1.3006 | 1.3049 | 1.3136 | 1.31766 | |
8 | 45 | 1.3636 | 1.3776 | 1.3781 | 1.3729 | 1.3726 | 1.37296 | |
9 | 50 | 1.4536 | 1.4486 | 1.4486 | 1.4556 | 1.446 | 1.4502 | |
10 | 60 | 1.5676 | 1.5826 | 1.5902 | 1.6006 | 1.6026 | 1.58872 | |
CALCULOS Y RESULTADOS:
1- Grafique la función disretaT1, l1; (T2, l2)……. (T10, l10)2-Grafique convenientemente la función anterior buscando que está vez salga lineal y haga el ajuste minimo cuadrático:
Es útil considerar el siguiente cuadro.
i | xi | yi | xi yi | xi2 |
1 | 10 | 0.74676 | 7.4676 | 100 |
2 | 15 | 0.86518 | 12.9777 | 225 |
3 | 20 | 0.9546 | 19.092 | 400 |
4 | 25 | 1.06568 | 26.642 | 625 |
5 | 30 | 1.13384 | 34.0152 |...
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