pendulo

Universidad de los Andes
Facultad de Ingeniería
Departamento de Física
Laboratorio de Física
Semestre B-2013













PÉNDULO SIMPLE.







Grupo nº7
Briceño Paula CI: 23497276
Cordero Inelbys CI:23007369
Sección 11
Fecha: 17/01/2014

RESUMEN

Método Experimental

En el laboratorio se utiliza un péndulo simple formado por un soporte fijo, un hiloinextensible de masa despreciable y 3 esferas de diferentes materiales y masas (metal, madera o corcho) con el fin de estudiar la dependencia del período con la masa, el desplazamiento angular y la longitud.

Con ayuda del equipo se obtienen las medidas necesarias (dimensiones de las esferas, longitudes de la cuerda y tiempo) para llevar a cabo los siguientes procedimientos contando con unrespectivo número de oscilaciones (n):

Se fija la masa y la longitud del péndulo (sumatoria del radio de la esfera, el gancho y la cuerda), variando los ángulos y midiendo al menos dos veces el tiempo de las n oscilaciones, para analizar la dependencia del Periodo con el ángulo.
Se fija la longitud del péndulo y un ángulo pequeño (desplazamiento angular), cambiando las masas y midiendo el tiempo comoen el procedimiento anterior, para estudiar la dependencia del periodo con la masa.
Finalmente; se fija la masa y el desplazamiento angular, con diferentes longitudes tomando el tiempo de las n oscilaciones para cada una, describiendo la dependencia del periodo con la longitud.

EQUIPO
Cinta métrica A=0,1 cm R=(0  300,0)cm
Vernier A=0,005cm R=(0  14,400)cm
Balanza A=0,0001gR=(0  2610)g
Cronómetro A=0,001’’ R= (0’’  959’59,99’’)
Papel polar A= 0,1°
Esfera metálica y de madera.
Soporte y cuerda


INTRODUCCION
El péndulo simple es un sistema mecánico que genera un movimiento oscilatorio (cambio físico que se repite en el tiempo), compuesto por una masa puntual m suspendida por una cuerda supuestamente inextensible yde masa despreciable en comparación con m, donde el extremo superior de la cuerda está fijo. En dicho péndulo si la amplitud con la que oscila libremente es pequeña se describe un movimiento armónico simple.
Las fuerzas que actúan sobre la masa m del péndulo (el peso de la misma y la tensión de la cuerda) permiten comprender que la causa del movimiento es una fuerza restauradora, la cual dirigeal péndulo a su posición de equilibrio, es decir, cuando la cuerda se encuentra en forma vertical.
El número de oscilaciones completas realizadas en una unidad de tiempo corresponde a la frecuencia de oscilación. El tiempo correspondiente a una oscilación completa se denomina periodo de oscilación (Γ), el cual se mide en segundos, este depende de diferentes factores como la masa, la longitud yel ángulo del péndulo que a continuación se estudiaran en la práctica con la finalidad de determinar la aceleración de la gravedad.





RESULTADOS Y ANALISIS


Tabla nº 1. Dependencia de Γ con respecto a θ

θ (°)
t1 (s)
t2 (s)
tmedia(s)
∆t (s)
Γ (s)
∆Γ (s)
5
7,65
7,67
7,66
0,01
0,77
1.10-3
10
7,78
7,82
7,80
0,02
0,78
2.10-3
15
8,01
7,83
7,92
0,09
0,78
9.10-3Δθ= 0,1



Δt=0,04

ΔΓ=0,012


n= 10 oscilaciones d=(2,500 ± 0,005) cm
m= (68,8195 ± 0,0001) g L = Lh + (d/2) = (14,85 ± 0,05) cm

No existe gran variación en el tiempo.

Tabla nº 2. Dependencia de Γ con respecto a m

m (g)
t1 (s)
t2 (s)
tmedia(s)
∆t (s)
Γ (s)
∆Γ (s)
68,8195
7,77
7,75
7,76
0,01
0,77
1.10-3
28,9510
7,60
7,58
7,59
0,01
0,761.10-3
Δm=0,0001



Δt=0,01

ΔΓ=1.10-3

L1 = l2 = (14,85 ± 0,05) θ= (10 ± 0,1)°

Al igual que el anterior carece de variación en el tiempo













Tabla nº 3. Dependencia de Γ con respecto a L

l (cm)
L(cm)
t1 (s)
t2 (s)
tmedia(s)
∆t (s)
Γ (s)
∆Γ (s)
Γ2 (s2)
∆Γ2 (s2)
12,1
14,9
7,72
7,69
7,71
0,02
0,77
2.10-3
0,59
0,91
15,0...