LAB 3 PENDULO FISICO 2015

PENDULO FISICO
UNIVERSIDAD DE CARTAGENA - FACULTAD DE INGENIERÍA - DEPARTAMENTO DE FISICA
Botello Ciro¹; Gómez Katiuska¹; Rivera Julie ¹; Romero Juan Camilo¹; Maza Ruben2.
Cartagena, 23 de febrero de 2015.
1. (Estudiantes de ingeniería de la Universidad de Cartagena); 2. (Profesor de física III)

ABSTRACT

In this experience it was possible to observe the movement of a physical pendulum with acertain number of oscillations. It was born in mind the time that lasted the pendulum in realizing the oscillations and also the measure of every orifice. When the information was obtained it was possible to find or realize the measures of period or moments of inertia. The mass of the rod was born in mind, the distance in cm and the gravity.
Keywords: Period or moment of inertia, physicalpendulum, oscillations, mass, gravity.

RESUMEN

En esta experiencia se pudo observar el movimiento de un péndulo físico con un número de oscilaciones determinado. Se tuvo en cuenta el tiempo que duraba el péndulo en realizar las oscilaciones y también la medida de cada orificio. Cuando se obtuvo los datos se pudo hallar o realizar las medidas de periodo y momentos de inercia. Se tomó en cuenta la masade la varilla, la distancia en cm y la gravedad.
Palabras claves: Periodo o momentos de inercia, péndulo físico, oscilaciones, masa, gravedad.


1. INTRODUCCIÓN

Un péndulo físico o péndulo compuesto es cualquier cuerpo rígido que pueda oscilar libremente en el campo gravitatorio alrededor de un eje horizontal fijo, que no pasa por su centro de masa. Se producen oscilaciones como consecuenciade desviaciones de la posición de equilibrio, ya que entonces el peso del cuerpo, aplicado en su centro de masas, produce un momento respecto del punto de suspensión que tiende a restaurar la posición de equilibrio. [1]

En esta experiencia se observara el movimiento que realiza un péndulo físico en los diferentes orificios con el propósito de poder hallar los periodos o momentos de inercia. Setomara en cuenta la distancia, la


masa para determinar las diferentes incógnitas.
2. MARCO TEORICO

El péndulo compuesto es un sólido en rotación alrededor de un eje fijo. Cuando se separa un ángulo ϴ de la posición de equilibrio y se suelta, sobre el sólido actúa el momento del peso, que tiene signo contrario al desplazamiento. [2]





Fig NO.1. Demostración del periodopéndulo físico.
La ecuación de la dinámica de rotación se escribe:

(1)


Donde x es la distancia entre el centro de masa y el centro de oscilación, IO es el momento de inercia del cuerpo respecto del eje de rotación que pasa por O.
Expresamos la ecuación de la dinámica de rotación en forma de ecuación diferencial

(2)



Esta no es la ecuación diferencial de unMovimiento Armónico Simple. Si la amplitud es pequeña podemos aproximar el seno del ángulo al ángulo medido en radianes senθ≈θ. La ecuación diferencial se escribe entonces:
(3)


Esta es la ecuación diferencial de un M.A.S. de frecuencia angular ω y periodo P

(4)

Por el teorema de Steiner:
(5)

R se denomina radio de giro, para una varilla R2=l2/12, siendo l la longitud de la varilla.El periodo se escribe: [3]

(6)
Oscilación: Es el movimiento repetido de un lado a otro en torno a una posición central, o posición de equilibrio.
Periodo: Es el tiempo que tarda un ciclo u oscilación y siempre es positivo.
Momento de inercia: Refleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro. El momento de inercia sólo depende de lageometría del cuerpo y de la posición del eje de giro; pero no depende de las fuerzas que intervienen en el movimiento. [4]

3. MATERIALES Y PROCEDIMIENTO

Cronometro
Barra con orificios
Transportador
Soporte para montaje
Regla
Balanza









Fig NO.2. Montaje experimental.
El péndulo físico utilizado en esta práctica está constituido por un soporte universal y un una regla perforada la cual...