Laboratorio 5 de fisica ues

| UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA UNIDAD DE CIENCIAS BASICASDEPARTAMENTO DE FISICA | |
CICLO I 2011 | | FISICA II |
LABORATORIO No. 5 |
PENDULO FÍSICO |

| Por más de trescientos años el reloj basado en un mecanismo de Péndulo Físico fue la forma más precisa de medir el tiempo. |
PENDULO FISICO DE USO COMÚN | |
I. OBJETIVOS GENERALES.Que el estudiante:
1. Estudie el péndulo físico y determine algunas características relevantes del mismo.
2. Desarrolle las habilidades y destrezas en el manejo de equipo.
3. use el criterio de Cifras Significativas al hacer lecturas en los instrumentos de medición y en los cálculos efectuados.

II. OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Que el estudiante:
1. Determine el centro de masa delelemento que se utilizara como péndulo físico, por suspensión y geométricamente.
2. Determine experimentalmente el período de un péndulo físico que oscila alrededor de un eje cualquiera.
3. Compruebe que al intercambiar el eje anterior con el eje de oscilación, el período es el mismo.
4. Aplique la expresión IP = mgdT2/4 2, para determinar el momento de inercia I respecto a un ciertoeje de rotación de un péndulo físico midiendo previamente los valores de m, d y T.
5. Obtenga el momento de inercia del péndulo físico a partir de su masa, dimensiones lineales y aplicación del teorema de los ejes paralelos; y compare este valor con el obtenido por el método anterior.
6. Determine mediante la expresión: L = IP /md, la longitud del péndulo simple cuyo período es igualal del péndulo físico estudiado y lo compruebe experimentalmente.

III. INTRODUCCION TEORICA

Todo sistema en la naturaleza es capaz de vibrar u oscilar y lo puede hacer en una gran variedad de formas, por ejemplo: Las alas de un mosquito vibran a una frecuencia de entre 16 y 20 kHz produciendo un ruido audible; al hablar, las cuerdas bucales vibran produciendo ondas de presión que sepropagan en el aire, estas ondas viajan hasta nuestros oídos y hacen vibrar el tímpano, que a su vez se las transmite a el resto del oído y de ahí al cerebro. Los átomos también oscilan permanentemente alrededor de posiciones de equilibrio. De aquí la importancia de entender aunque sea de manera general las vibraciones en sistemas mecánicos y electromagnéticos. Una forma particular de vibración esel movimiento armónico simple (MAS). Estudiemos dos casos:

1. EL PENDULO SIMPLE

El péndulo simple es un sistema idealizado que consta de una masa puntual que cuelga de una cuerda ligera e inextensible, el sistema oscila en un plano vertical por la influencia de la aceleración gravitatoria. Este caso se puede aproximar a un MAS si el ángulo de oscilación con la vertical es pequeño. Laecuación del período del péndulo simple es bien conocida:
T = 2 (1)

2. PENDULO FISICO

Se denomina Péndulo Físico, a cualquier cuerpo rígido soportado de tal forma que pueda oscilar en un plano vertical en torno a algún eje que pase por uno de sus puntos, este es un péndulo real, y a diferencia del péndulo simple no tiene la masa concentrada en un solo punto, sino que estádistribuida.

En este laboratorio estudiaremos un péndulo físico utilizando un objeto rectangular de madera, seleccionaremos el eje de rotación en “P” perpendicular al plano de este cuerpo y separaremos el objeto rectangular de su posición de equilibrio un ángulo θ no mayor a 150, a fin de que oscile; tal como se muestra en la figura 1.

Fig. 1. Péndulo Físico a utilizar en el laboratorioAsumiremos que el eje no tiene fricción, y que tampoco el aire le opone una resistencia al desplazamiento del mismo (fuerzas viscosas). La posición de equilibrio estable es aquella en la que el centro de masa CM del cuerpo se encuentra verticalmente abajo del eje de rotación P. La distancia del pivote al centro de masa es d; la inercia rotacional del cuerpo en torno al eje que pasa por el pivote es I...