Psicologia

Fundamentos Físicos de la Ingeniería
Ingeniería Industrial

Prácticas de Laboratorio

PRÁCTICA 6
Péndulo simple y péndulo físico 6.1 Objetivo
El objeto de esta práctica es determinar laaceleración de la gravedad mediante un péndulo simple y un péndulo compuesto.

6.2 Fundamento teórico
6.2.1 Fundamento teórico del péndulo simple Un péndulo simple está constituido por un hilo sin peso einextensible del que pende un cuerpo pesado, cuya masa está concentrada en su centro de masas. Para pequeñas amplitudes, su movimiento es armónico simple, cuyo período de oscilación "T" depende solode la longitud del péndulo y de la aceleración de la gravedad, cumpliéndose que

T = 2π

L g

(1)

de donde

4π 2 L g= T2

(2)

6.2.2 Fundamento teórico del péndulo físico Cuando uncuerpo pesado (disco metálico) no pende de un hilo sin peso, sino de un cuerpo con masa no despreciable (barra metálica) tenemos un péndulo físico. En este caso hay que tener en cuenta la distribución dela masa de la barra metálica y el punto donde pende el disco metálico, de modo que su período de oscilación viene dado por la expresión

1

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Prácticas de Laboratorio

T = 2π

Le g

(3)

donde "Le" es la longitud equivalente del péndulo, cuyo valor es

Le =

I mR

(4)

siendo "I" el momento de inercia respecto al ejede suspensión, "m" la masa total del péndulo (disco y barra) y "R" la distancia entre el eje de suspensión y el centro de masas del conjunto (barra y disco). Sustituyendo esta última expresión en lafórmula que nos da el período de oscilación "T" se obtiene:

g=

4π 2 I m RT2

(5)

Teniendo en cuenta la geometría del sistema

R=

m a La +

1 mb Lb 2 m a + mb

(6)

1 I = ma L2 +mb L2 a b 3

(7)

siendo "ma" la masa del disco metálico (ma = 1,400 kg), "mb" la masa de la barra metálica (mb= 0,800kg), "La" la distancia del punto de suspensión al centro del disco metálico...