Péndulo Simple





Resumen

En este laboratorio daremos a conocer el comportamiento de un péndulo simple expuesto a diversas variables experimentales, analizando el periodo (que corresponde al tiempo que demora el péndulo en realizar una oscilación completa) en tres situaciones distintas: variando la masa del péndulo, la longitud de la cuerda que lo sostiene y el ángulo de elevación.
Es de muchaimportancia realizar los cálculos con la mayor precisión posible, para disminuir el rango de error y obtener un resultado más eficiente, EN EL Apéndice daremos a conocer las ecuaciones necesarias para determinar el % de error en casa análisis.
Verificaremos la relación existente entre el periodo de oscilación y que la longitud es con la única variable que el periodo no es constante, dejando a los demásfactores tanto como la masa y el ángulo son variables débiles.















Introducción

Se denomina péndulo simple (o péndulo matemático) a un punto material suspendido, cuyo hilo posee una masa despreciable que puede oscilar en torno a una posición de equilibrio. La distancia del punto pesado al punto de suspensión se denomina longitud del péndulo.
El péndulo matemáticodescribe un movimiento armónico simple en torno a su posición de equilibrio, y su periodo de oscilación alrededor de dicha posición está dado por la ecuación siguiente:

Donde L representa la longitud medida desde el punto de suspensión hasta la masa y g es la aceleración de la gravedad en el lugar donde se ha instalado el
Péndulo.
En la práctica emplearemos como péndulo simple un sólidometálico colgado de un hilo puesto en un soporte universal.
Se realizaran prácticas experimentales para poder entender las características de un péndulo simple y así identificar el comportamiento de su movimiento periódico con distintas variables, tales como la longitud de la cuerda (cuya masa es despreciable), el ángulo de elevación y la masa del péndulo.
Como objetivo nos hemos propuestoidentificar cual/es de las variables están directamente relacionadas con el periodo del péndulo, cuya demostración nos la facilitara los resultados obtenidos de la experimentación, y por lo tanto verificar o refutar las hipótesis experimentales que corresponden a que el periodo de oscilación depende solamente del largo y la masa, despreciando así el ángulo respecto al punto de equilibrio.
MétodoExperimental

En el laboratorio utilizaremos seis masas distintas, hilo común (cuya masa será despreciable), huincha para medir la longitud del hilo, un transportador, un soporte universal, una barra, un cronometro y una balanza.
Con investigación previa sabemos que el periodo de oscilación solo depende de la longitud del mismo, por lo que hemos decidido comprobar variando además de la longitud elángulo y la masa.
Para obtener un resultado más exacto mediremos el tiempo que tarda el péndulo en realizar 10 oscilaciones, luego dividiremos el tiempo en 10 para obtener el resultado final, realizando esta operación 6 veces.
Primero analizamos el Periodo v/s el Ángulo, estando seguros de ubicar el péndulo vertical al ángulo deseado y que la oscilación se produce en el plano vertical. Luegoanalizamos el Periodo v/s la Longitud, en esta ocasión durante los 6 intentos utilizamos una longitud distinta por lo que hicimos uso de la huincha de medir para conseguir un resultado más preciso y finalmente analizamos el Periodo v/s la Masa manteniendo fija la longitud y el ángulo en la oscilación.










Resultados

Análisis n°1: Periodo v/s Angulo


Angulo
Tiempo (10 vueltas)Periodo por oscilación
1
45°
12,73s
1,273s
2
30°
12,68s
1,268s
3
20°
12,62s
1,262s
4
15°
12,66s
1,266s
5
10°
12,70s
1,27s
6
5°
12,72s
1,272

Promedio
12,685s
1,2685s

En la tabla mantuvimos constante la longitud con 0,38m y la masa del péndulo con 0,1018kg.
Pudimos observar que la oscilación del péndulo no depende del ángulo, ya que los resultados varían en milésimas...