Pendulos acoplados
Páginas: 5 (1239 palabras)
Publicado: 6 de febrero de 2011
LABORATORIO 2
PÉNDULOS ACOPLADOS
RESUMEN
En la presente practica experimental se estudia el comportamiento de los péndulos acoplados con el fin de analizar las frecuencias de oscilación para un sistema de dos grados de libertad además de determinar y demostrar el proceso para hallar la aceleración de la gravedad por medio de la ecuación de desacople en contrafase.
INTRODUCCIÓN YObjetivos
1. Identificar y determinar las frecuencias propias de oscilación para un sistema de dos grados de libertad.
2. Determinar el valor de aceleración de la gravedad.
MARCO TEÓRICO
En este laboratorio se estudia el comportamiento de un sistema oscilatorio compuesto por dos péndulos simples idénticos, los cuales están fijos a un mismo soporte con un resorte de constante k colocado entreellos, a este sistema se le llama péndulos acoplados.
Dado que hay un resorte entre las dos masas o péndulos, el movimiento de uno influye en el movimiento del otro y esto se llama oscilaciones acopladas.
También se encontrara la constante k de un resorte mediante el método estático y dinamico, esot resultados se deben analizar y luego proseguir con los péndulos acoplados para encontrar envalor de la aceleración de la gravedad
Materiales
• Equipo de péndulos acoplados: Soportes (con prensas), hilos metálicos, masas
de 1kg y resorte de acople.
• Nivel de burbuja.
• Masas pequeñas # 20 g.
• Cinta métrica graduada en milímetros.
• Cronometro.
Procedimiento
1. Determine la constante elástica del resorte que va a utilizar. Para ello monte el equipo disponible. Con lasmasas suministradas. Utilice el método estático y el método dinámico.
2. Monte el arreglo. El resorte debe ubicarse por debajo de L/2. Procure que las longitudes y las masas de los péndulos sean iguales.
3. Determine la relación E.
4. Para la misma posición haga oscilar los péndulos en fase. Tome 30 oscilaciones y determine el periodo.
5. Para la misma posición haga oscilar los péndulos encontrafase. Tome 30 oscilaciones y determine el periodo.
6. Repita los pasos 4 y 5 para otras 4 posiciones de acople entre el resorte y los
péndulos.
Análisis y datos:
1. Con los datos del numeral 1 haga dos gráficos correspondientes a los métodos
estático y dinámico utilizados. De las regresiones lineales pertinentes determine
el valor de k y compárelos entre si.
Método estáticoMétodo dinámico
periodo | masa | w*m | w*m al 2 |
0,6037 | 0,0423 | 0,440026503 | 0,19362332 |
0,668 | 0,04815 | 0,452667665 | 0,20490801 |
0,4161 | 0,01623 | 0,244951694 | 0,06000133 |
0,4937 | 0,02406 | 0,306049828 | 0,0936665 |
0,6072 | 0,04026 | 0,416391304 | 0,17338172 |
Comparación
En el métodoEstático el cálculo de la constante K es la pendiente de la ecuación de la recta que nos dio como resultado de la regresión lineal. El valor de la constante es de 3.5523.
K= 3.5523 N/m
En el método Estático el cálculo de la constante K es la pendiente de la ecuación de la recta que nos dio como resultado de la regresión lineal. El valor de la constante es de 4,773.
K= (4*(pi^2)*m)/T2
K=4.773 N/m
Dado los resultados podemos encontrar obviamente la diferencia entre los dos resultados de K, con lo que podemos inferir la posibilidad de imprecisiones en la toma de los datos para el método dinámico. Pero dado la naturaleza investigativa del laboratorio seguiremos de forma transparente nuestro desarrollo del informe y manejaremos la constante K obtenida en el método estático para losnumerales siguientes que lo requieran, ya que tenemos la seguridad de que este valor (3.5523 N/m) es el valor que nos representa con mayor precisión el valor de K.
cuando se calcula la constante K por medio del método estático, se hallaba con la pendiente, porque era de la forma f=k*X muy parecido a y=m*X+b que es la ecuación de la recta, al comparar se daba la relación m=k. ahora es igual...
PÉNDULOS ACOPLADOS
RESUMEN
En la presente practica experimental se estudia el comportamiento de los péndulos acoplados con el fin de analizar las frecuencias de oscilación para un sistema de dos grados de libertad además de determinar y demostrar el proceso para hallar la aceleración de la gravedad por medio de la ecuación de desacople en contrafase.
INTRODUCCIÓN YObjetivos
1. Identificar y determinar las frecuencias propias de oscilación para un sistema de dos grados de libertad.
2. Determinar el valor de aceleración de la gravedad.
MARCO TEÓRICO
En este laboratorio se estudia el comportamiento de un sistema oscilatorio compuesto por dos péndulos simples idénticos, los cuales están fijos a un mismo soporte con un resorte de constante k colocado entreellos, a este sistema se le llama péndulos acoplados.
Dado que hay un resorte entre las dos masas o péndulos, el movimiento de uno influye en el movimiento del otro y esto se llama oscilaciones acopladas.
También se encontrara la constante k de un resorte mediante el método estático y dinamico, esot resultados se deben analizar y luego proseguir con los péndulos acoplados para encontrar envalor de la aceleración de la gravedad
Materiales
• Equipo de péndulos acoplados: Soportes (con prensas), hilos metálicos, masas
de 1kg y resorte de acople.
• Nivel de burbuja.
• Masas pequeñas # 20 g.
• Cinta métrica graduada en milímetros.
• Cronometro.
Procedimiento
1. Determine la constante elástica del resorte que va a utilizar. Para ello monte el equipo disponible. Con lasmasas suministradas. Utilice el método estático y el método dinámico.
2. Monte el arreglo. El resorte debe ubicarse por debajo de L/2. Procure que las longitudes y las masas de los péndulos sean iguales.
3. Determine la relación E.
4. Para la misma posición haga oscilar los péndulos en fase. Tome 30 oscilaciones y determine el periodo.
5. Para la misma posición haga oscilar los péndulos encontrafase. Tome 30 oscilaciones y determine el periodo.
6. Repita los pasos 4 y 5 para otras 4 posiciones de acople entre el resorte y los
péndulos.
Análisis y datos:
1. Con los datos del numeral 1 haga dos gráficos correspondientes a los métodos
estático y dinámico utilizados. De las regresiones lineales pertinentes determine
el valor de k y compárelos entre si.
Método estáticoMétodo dinámico
periodo | masa | w*m | w*m al 2 |
0,6037 | 0,0423 | 0,440026503 | 0,19362332 |
0,668 | 0,04815 | 0,452667665 | 0,20490801 |
0,4161 | 0,01623 | 0,244951694 | 0,06000133 |
0,4937 | 0,02406 | 0,306049828 | 0,0936665 |
0,6072 | 0,04026 | 0,416391304 | 0,17338172 |
Comparación
En el métodoEstático el cálculo de la constante K es la pendiente de la ecuación de la recta que nos dio como resultado de la regresión lineal. El valor de la constante es de 3.5523.
K= 3.5523 N/m
En el método Estático el cálculo de la constante K es la pendiente de la ecuación de la recta que nos dio como resultado de la regresión lineal. El valor de la constante es de 4,773.
K= (4*(pi^2)*m)/T2
K=4.773 N/m
Dado los resultados podemos encontrar obviamente la diferencia entre los dos resultados de K, con lo que podemos inferir la posibilidad de imprecisiones en la toma de los datos para el método dinámico. Pero dado la naturaleza investigativa del laboratorio seguiremos de forma transparente nuestro desarrollo del informe y manejaremos la constante K obtenida en el método estático para losnumerales siguientes que lo requieran, ya que tenemos la seguridad de que este valor (3.5523 N/m) es el valor que nos representa con mayor precisión el valor de K.
cuando se calcula la constante K por medio del método estático, se hallaba con la pendiente, porque era de la forma f=k*X muy parecido a y=m*X+b que es la ecuación de la recta, al comparar se daba la relación m=k. ahora es igual...
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