Tarea De Laboratorio

Proyecto Integrado de laboratorio de Fisica y Quimica 4° ESO
FICHA 11. Péndulo simple y determinación de la gravedad local.
2.- Objetivos
* Calcular la aceleración de la gravedad local.
* Observar un movimiento armónico simple (péndulo) y hallar su periodo.
3.- Introducción (fundamento teórico)
Realizaremos la siguiente experiencia basándonos en que el movimiento del péndulo esmovimiento armónico simple producido por una fuerza que se origina cuando el cuerpo se separa de su posición de equilibrio.

Definición de conceptos:
Péndulo simple:(Simplificación de lo que leímos en Wikipedia)
El péndulo simple es un sistema físico que oscila realizando un movimiento armónico bajo la acción gravitatoria y que está configurado por una masa suspendida de un punto fijo mediante unhilo (de masa descartable)
Llamamos a la masa que cuelga M y la longitud del hilo L. Al separar la masa de su posición de equilibrio en el ángulo α, la fuerza de su peso se descompone. La fuerza Fr es la fuerza recuperadora que tiende a volver al péndulo a la situación de equilibrio. Su valor es: Fr=-mgsenα
El período es el tiempo que tarda el péndulo en realizar unaoscilación. Lo llamaremos T.
La fuerza de la gravedad se llamará g.
Para calcular el valor de estas magnitudes, despejamos de las fórmulas siguientes:
Si α es pequeño (menor de 10 grados), se puede escribir:
Fr=-mg α=-mgsL

Suponiendo que la fuerza recuperadora es proporcional al desplazamiento respecto al centro de equilibrio, y que el movimiento es un movimiento armónico simple; Fr=-mgsen α
Portanto k=mgL
T=2πmk =2πmmg/L=2πLg
A partir de esta expresión vamos a estudiar como varia T con L y vamos a estimar el valor de g en nuestra latitud.

Podemos expresar la longitud del péndulo en función del periodo T del mismo:

L=84π2T2=k·T2, igual que k=84π2. Esto permite obtener la aceleración de la gravedad a partir de la pendiente k de la recta que represente a la longitud frente alperiodo del péndulo al cuadrado , g=4π2k . También se puede hallar g a partir de la expresión g=4π22LT2
El astrónomo y físico Galileo Galilei se dio cuenta mirando una lámpara de aceite que colgaba de el techo de la catedral de Pisa de que el período es independiente de la amplitud, al menos para ángulos pequeños. (Sólo depende de la longitud del hilo) Puede decirse que para amplitudes demovimiento menores a 10° el movimiento es armónico simple.

4. Materiales
Materiales | |
* Una nuez doble * Una base soporte * Una varilla de 550 * Una varilla de gancho * Hilo * Una bola con gancho * Un cronometro * Una regla o cinta métrica | | |

5.- Procedimiento y montaje.
1º Hemos montado un montaje con una base soporte, varilla y una nuez doble; Situamos la varilla de600 mm en la base soporte y después enganchamos la nuez en la varilla.
2º Cogemos la varilla que tienen gancho y la colocamos en la nuez doble.
3º Colgamos la bola con gancho con un hilo.
4º Medimos la longitud del péndulo desde el punto de sujeción hasta el centro de la bola.
5º Separamos la bola de su posición de equilibrio y la dejamos oscilar procurando que lo haga sobre el plano.
6ºCalculamos el periodo del péndulo midiendo 10 oscilaciones completas y dividiendo el tiempo total entre 10, repetimos esta operación 5 veces.
7º Vamos cambiando la longitud del hilo y repetimos la medida como antes.
8º Realizamos las medidas con 5 valores distintos de longitud del hilo, anotamos en una tabla los valores de las longitudes, el tiempo, el período y el número de oscilaciones.
6.-Resultados experimentales
Al realizar el informe nos hemos dado cuenta de que nuestros datos experimentales recogidos han resultado ser poco exactos, por lo que las gráficas etc acumularán errores que no permitirán averiguar correctamente el valor de la gravedad.
6.1.- Recogida de...