Laboratorio Pendulo

Laboratorio 1: Periodo del Movimiento Armónico Simple

Objetivo: ¿Qué factores afectan al periodo de un péndulo simple?

1. Hipótesis:

1. Yo diría que la longitud de la cuerda es un factor que influencia en el periodo de un péndulo. Es decir entre mas larga la cuerda, mayor periodo y entre mas corta, menor periodo. Además de esto la fuerza también es otro factor a tener en cuenta, yaque esta determinara la velocidad con la que se hace la oscilación.
2. Para comprobar lo mencionado anteriormente sobre la longitud de la cuerda yo tomaría un péndulo y variaría la longitud de la cuerda varias veces sin modificar el resto de los factores, luego analizaría los datos para ver como aumenta o disminuye el periodo dependiendo del largo de la cuerda. Para comprobar lo de la fuerza estavez todos los factores permanecerían iguales menos la fuerza, que yo variaría de menor a mayor ,luego analizaría los datos otra vez, vería como afecto el periodo y comprobaría mi teoría.

2. Marco Teórico:

Un Movimiento Armónico Simple (MAS) se puede describir como una clase de movimiento periódico en el que un cuerpo oscila de un lado a otro perpetuamente y con un trayecto fijo. Siempreregresando a cada velocidad y posición anterior después de un tiempo especifico. Esta clase de sistema sucede gracias a una fuerza restauradora que se ejerce por la Ley de Hooke.

Uno de los modelos ideales mas usuales en la física es el péndulo simple, que radica en una masa exacta colgando de un hilo que no se puede estirar, de masa despreciable. Si se mueve la masa a un lado de su posición dereposo (vertical porque esta colgando) la masa va a empezar a oscilar alrededor de la anteriormente mencionada posición.
El periodo (T) de un péndulo se halla con la formula:
T= 2 L/g

Que se deriva de su fuerza resultante o restauradora y su velocidad angular (w).
La gravedad exacta es 9.81 m/s2 y se saca dependiendo de la posición del cuerpo en la tierra.

3. Materiales:

* Base* Cuerdas con distintas medidas
* cronometro
* Transportador
* metro
* Pesas con diferentes masas

4. Montaje

5. Procedimiento 1:

a. Se mide la cuerda con un metro y luego se le añade una pesa de masa m. La cuerda mide 1m.
b. Se cuelga la cuerda a la base.
c. Medimos con el transportador un ángulo de 20° y con la cuerda totalmente estirada sesuelta la masa.
d. Preparamos el cronometro y en el momento que se suelta la masa tomamos el tiempo que tarda en realizar 10 oscilaciones.
e. Se toma nota de lo sucedido.
f. Se repite esto con las distintas medidas de la cuerda (0.81m, 0.68m, 0.55m, 0.20m, 0.40m)
g. Sacamos el periodo de cada experimento con su respectiva formula: T=t/n.

6. Procedimiento 2:h. Se amarra una masa de 0.1464kg a una cuerda de longitud x.
i. Medimos un ángulo de 20° con el transportador, estiramos la cuerda al máximo y luego se suelta la masa.
j. Luego se toma el tiempo que tardan 5 oscilaciones con un cronometro.
k. Se repite entonces el mismo procedimiento con las distintas masas ( 0.2464 kg, 0.2964 kg)
l. Con la fórmula del periodo (T=t/n),se halla el periodo de cada experimento.

7. Datos tomados:

Variación de Longitud
Longitud cuerda (m) | Tiempo (s) | # de oscilaciones | Periodo T (s) | T2 (s2) |
1.00m | 21.0s | 10 | 2.10s | 4.41 |
0.81m | 18.6s | 10 | 1.86s | 3.46 |
0.68m | 17.5s | 10 | 1.75s | 3.06 |
0.55m | 15.3s | 10 | 1.53s | 2.34 |
0.40m | 13.4s | 10 | 1.34s | 1.80 |
0.20m | 10.4s | 10 | 1.04s |1.08 |

Variación de Masa
Masa (kg) | Tiempo (s) | # de oscilaciones | Periodo T (s) |
0.1464kg | 8.30s | 5 | 1.66s |
0.2464kg | 8.90s | 5 | 1.78s |
0.2964kg | 8.98s | 5 | 1.796s |

Gráficas

Pendiente de T2 x L:
m= (Y2-Y1)/(X2-X1)
m= (4.41 – 1.08) / (1 – 0.20)
m= 4.16 s2 /mts

Gravedad experimental:
Y=m*X <-> T2=m*L
T= 2 L/g <-> T2= 42*L/g
m*L=42*L/g
m=42/g...