pendulo simple

PÉNDULO SIMPLE Y COMPUESTO


Resumen
En la historia de las ciencias y en particular de la física, uno de los más celebres instrumentos dilucidador de conceptos y de gran aplicabilidad tecnológica es el péndulo. Ya sea en su versión de Péndulo Simple o en sus otras versiones como el péndulo Compuesto, el péndulo de Foucault y otros.
Un péndulo simple es básicamente un sistema donde unamasa suspendida puede oscilar en torno a su eje de rotación, el modelo matemático se puede reducir en su complejidad suponiendo que la amplitud de la oscilación es menor a 20 grados, y que la masa del elemento que lo sujeta es mucho menor que la masa que sostiene para así despreciarla. Cuando en un sistema no se puede sostener esta última suposición hay que tomar en cuenta dicha masa y el sistema querota ahora es un cuerpo rígido en el cual juega un papel fundamental el momento de inercia del cuerpo que péndula, pues este concepto hace mención precisamente de la inercia rotacional.
Durante esta práctica mediante dos montajes, la forma de péndulo simple y compuesto, observaremos las distintas características de sus oscilaciones y estableceremos sus datos correspondientes, así comointeriorizar conceptos sujetos a la energía y la inercia, También podremos especular sobre la implementación de esta experiencia en otros ambientes como los de otros planetas


1. Objetivos

Analizar las características dinámicas de un M.A.S. en un cuerpo que rota libremente

Medir el momento de inercia de un cuerpo rígido.

2. Materiales y procedimiento

Péndulo deaceleración variable
Cronometro
Balanza
Regla de madera
Flexómetro


2.1 Varíe la longitud del péndulo de aceleración variable y mida el periodo de oscilación, ¿el periodo depende de la longitud?, ¿cómo?

2.2 Observe con su grupo de trabajo el siguiente video y analice, discuta y reporte sus conclusiones. https://www.youtube.com/watch?v=yVkdfJ9PkRQ (consultado el 9 de agosto de 2012)

2.3Discuta con su grupo de trabajo ¿físicamente quien hace oscilar el péndulo?, Observe el funcionamiento del péndulo de aceleración variable y sugiera una manera para modificar ese factor, ¡experimente!

2.4 Discuta con su grupo de trabajo ¿cómo sería el periodo de un péndulo simple en la luna comparado con uno idéntico en la tierra?, idee un experimento que le permita alimentar sus hipótesis.

2.5El péndulo físico con el que se va a trabajar es una regla o barra de madera uniforme, en la cual se puede variar la distancia entre el eje de rotación y el centro de masa. Idee una experiencia que le permita decir si el péndulo oscila con amplitud constante o no.

2.6 Diseñe y aplique una serie de pasos experimentales que mediante la toma de tiempo y la variación de la distancia entre el centrode masa y el eje de rotación, le permitan calcular el momento de inercia de la regla de madera.

2.7 De la ecuación del periodo para un péndulo compuesto esta diverge al infinito cuando la distancia entre el eje de rotación y el centro de masa es cero, monte la experiencia y discuta con su grupo de trabajo ¿qué significado físico tiene un periodo infinito?, ¿cómo sería un periodo igual acero?.


¿Cuáles han sido las aplicaciones por excelencia de un péndulo?
Algunas de las aplicaciones del péndulo son la medición del tiempo, el metrónomo y la plomada.

Otra aplicación se conoce como péndulo de Foucault, el cual se emplea para evidenciar la rotación de la Tierra.Se llama así en honor del físico francés León Foucault y está formado por una gran masa suspendida de un cable muylargo.

También sirve, puesto que un péndulo oscila en un plano fijo, como prueba efectiva de la rotación de la Tierra, aunque estuviera siempre cubierta de nubes: En 1851 Jean León Foucault colgó un péndulo de 67 metros de largo de la cúpula de los inválidos en Paris (latitud=49º). Un recipiente que contenía arena estaba sujeto al extremo libre; el hilo de arena que caía del cubo mientras...