Pendulo simple (reporte de laboratorio)

El Péndulo Simple.
Universidad de El Salvador.
Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas.
Escuela de Física.

Resumen.

En el presente documento se dan a conocer los resultados obtenidos a través de la práctica de laboratorio con respecto a la determinación experimental de la relación entre el periodo y la longitud del péndulo, así también como la determinación del valor de la gravedaden la sala de laboratorio.

Introducción.

A continuación se da el inicio a un proceso descriptivo en el cual el grupo de trabajo como investigadores tratamos de dar a conocer y determinar la relación que existe entre el periodo y la longitud del péndulo, además de eso tratamos de Determinar valor gravedad en el laboratorio de trabajo Un péndulo simple es un modelo idealizado que consiste enuna masa puntual suspendida de un hilo sin masa e inextensible. Si la masa se mueve a un lado de su posición de equilibrio (vertical), oscilara alrededor de dicha posición a no más de un ángulo de 10°. La distancia del cuerpo al punto de suspensión se denomina longitud del péndulo. Nótese que un péndulo simple no tiene existencia real, ya que los cuerpos y los hilos sin masa son entes abstractos.En la práctica se considera un péndulo simple un cuerpo de reducidas dimensiones suspendido de un hilo inextensible y de masa despreciable comparada con la del cuerpo. En el laboratorio se emplea como péndulo simple un sólido metálico colgado de un hilo de cordel.

El péndulo simple describe un movimiento armónico simple en torno a su posición de equilibrio, si su desplazamiento angular espequeño con un periodo de oscilación a dicha omisión dado por

Donde l representa la longitud medida desde el punto de suspensión hasta la masa puntual y g es la aceleración de la gravedad en el lugar donde se ha instalado el péndulo.

Teoría.

Antes de empezar se dan unas breves definiciones de conceptos claves que se usarán:

MAS: Movimiento Armónico Simple

Amplitud: Al desplazamientomáximo a partir de la posición de equilibrio

Periodo: Se define como el tiempo en el que se realiza una oscilación completa cuando se mueve con MAS .

Como ya se ha descrito en qué consisten un péndulo armónico simple como puede observarse en la figura 1 tenemos la representación de las fuerzas que actúan sobre la masa en términos de componentes tangencial y radial. La fuerza de restitución esla componente tangencial de la fuerza con respecto a la trayectoria que se escribe así.

La fuerza de restitución se debe a la gravedad; la tensión T solo actúa para hacer que la masa puntual describa un arco. La fuerza de restitución es proporcional no a sino a , así que el movimiento no es armónico simple. Sin embargo, si el Angulo es pequeño, es casi igual a en radianes. Con estaaproximación, la ecuación antes escrita se convierte en
. O sea

Figura 1. Análisis del diagrama de fuerzas en el péndulo simple.

La fuerza de restitución es entonces proporcional a la coordenada para desplazamiento pequeños, y la constante de fuerza es k=mg/L. En base a la ecuación del movimiento armónico simple tenemos

Para péndulo simple, amplitud muy pequeña.

Usando la relación queexiste con el periodo llegamos a la siguiente fórmula

Que es la fórmula que necesitamos para cumplir los objetivos planteados.

Método.

Los materiales usados en la práctica fueron los siguientes:

* Cronometro
* Regla graduada o cinta métrica graduada
* Transportador
* Soporte
* Un hilo de cordel
* Una pesa

Con los materiales antes mencionados se realizara elsiguiente montaje.
En el brazo del soporte se sostendrá una de las puntas del hilo y la otra se atara a la pesa.

Luego se tomara la longitud del hilo con la cinta graduada, desde el punto donde se sostiene hasta el centro de masa de la pesa.

Se colocara el transportador en la parte superior del soporte cerca del cordel para y se alineara con la vertical para marcar el inicio y medir la...