Pendulo simple
PÉNDULO SIMPLE
Objetivos de la Práctica.
Análisis del movimiento de oscilación de un péndulo simple.
Estudiarel comportamiento de un Péndulo Simple cuando su amplitud es pequeña.
Determinación de la aceleración de la gravedad.
Introducción
Un péndulo Simple se define como una partícula de masa“m”, suspendida desde un punto “0” por un hilo inextensible de longitud “l” y de masa despreciable.
Si la partícula se desplaza a una posición “Ө0” (ángulo que hace el hilo con la vertical), y luego sesuelta, el péndulo empieza a oscilar.
El péndulo describe una trayectoria circular, un arco de una circunferencia de radio l. Estudiaremos su movimiento en la dirección tangencial y en ladirección normal.
Las fuerzas que actúan sobre la partícula de masa m son dos
Peso: m.g
La Tensión T del hilo
Descomponemos el Peso en la acción simultánea de dos componentes:
m . g . Sen Ө(en la dirección tangencial)
m . g . Cos Ө (en la dirección radial)
Ecuación del Movimiento en la dirección Radial.
La aceleración de la partícula es:
.
Dirigida radialmente hacia el centrode su trayectoria circular.
La Segunda Ley de Newton se escribe como:
Conocido el valor de la velocidad “v” en la posición angular “Ө”, podemos determinar la tensión “T” del hilo, tomando encuenta que esta tensión es:
A.- Máxima cuando el péndulo pasa por la posición de equilibrio:
B.- Mínima, en los extremos de su trayectoria cuando la velocidad es cero:
Principio de laConservación de la Energía.
En la posición Ө = Ө0, el péndulo solamente tiene Energía Potencial que se transforma en Energía Cinética cuando el péndulo pasa por la posición de equilibrio.
Enla posición extrema, Ө = Ө0, la energía es solamente potencial.
En la posición Ө, la energía del péndulo es en parte Cinética y en parte Potencial.
La Energía se conserva:
La...
Regístrate para leer el documento completo.