TP 2 Pendulo Ideal Y Resorte CATEDRA ACOSTA

Presentación

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Contenido
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Calificación

Departamento de Física
FÍSICA I - 6201

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Título del Trabajo Práctico:
• Estudio de la dependencia del período del péndulo ideal con
la amplitud, la longitud y la masa.
• Determinación de la constante elástica de un resorte para un
sistema masa-resorte.

SEGUNDO CUATRIMESTRE DE 2009
Turno Nº: Curso 02 ( Dr. Eduardo Acosta )
DOCENTES

Dr.Acosta, Eduardo

Profesor

Ing. Villa Del Prat,
Jefe de trabajos
Jorge Eduardo
practicos
Ing. Di Franco, Susana 1er Ayudante
Ing. Salcedo, Jorge

1er Ayudante

Grupo Nº:
Fecha de la práctica:
Responsables de:

Apellidos y
nombres

Firma

Registro de mediciones
en el laboratorio
Cálculos de magnitudes
y errores
Revisión de análisis de
los datos y conclusiones
Revisión de formato,
redacción yexpresión
1

E-Mail

final de resultados

Revisión general de todo
el informe.

CORRECCIONES

1ra
Entrega

APROBACION

2da
Devolución

Entrega

Correcciones:

2

Devolución

Estudio de la dependencia del período del péndulo ideal con la
amplitud, la longitud y la masa.
Resumen
El objetivo de este trabajo fue analizar la relación entre el período de un péndulo ideal y
su amplitud, masa y longitud; paraesto se hicieron mediciones experimentales. Luego, con
los datos obtenidos, se determinó el valor de g, calculando también la incertidumbre máxima
de las variables para que el error sea menor al 3%.

Introducción Teórica
El tipo de movimiento estudiado en esta experiencia es el movimiento oscilatorio armónico
simple (o simplemente MOAS). Se dice que una partícula posee un MOAS cuando ésta semueve periódicamente alrededor de una posición de equilibrio.
Por definición, “una partícula tiene movimiento oscilatorio armónico simple a lo largo de un
eje 0X cuando su desplazamiento x, con respecto a un origen de coordenadas, esta dado
como función del tiempo (t) por la relación
x = A sen( Ω.t + δ )"1
donde la cantidad ( Ω.t + δ ) se conoce como ángulo de fase o simplemente como la fase del
MOAS;α es la fase inicial, es decir, la fase en t = 0 y el desplazamiento máximo a partir del
origen, es la amplitud (A) del movimiento. Cabe aclarar que aunque hemos definido el MOAS
en términos de un seno, también se puede expresar en términos de un coseno; la única
distinción entre las dos formas es una diferencia de la fase inicial en π/2. La función seno (o
coseno) se repite cada vez que elángulo Ωt aumenta en 2π. Así, el desplazamiento de la
partícula se repite después de un intervalo de 2π /Ω. Por lo tanto, el MOAS es periódico y
podemos definir su periodo como
T = 2π/Ω
Un claro ejemplo de MOAS es el movimiento de un péndulo. Un péndulo simple se define
como “una partícula de masa m suspendida de un punto 0 mediante una cuerda de longitud l
y de masa despreciable”2. Cuando la partículase coloca en una posición 1 de modo tal que
la cuerda forme un ángulo φ0 con la vertical, y después se le suelta, el péndulo oscilara entre
la posición 1 y una posición simétrica 2 con respecto a la vertical.
Por ser un MOAS, el movimiento pendular responde a la ecuación antes citada; sin
embargo, es más conveniente reescribir la ecuación en función de su desplazamiento
angular, quedando de laforma

ϕ = ϕo sen(Ω.t + δ )
tomando la pulsación como
Ω=

l
g

y su período como
1
2

Física. Alonso, Marcelo; Finn, Edward J. - Editorial Addison-Wesley Iberoamericana, Estados Unidos, 1995.
Física. Alonso, Marcelo; Finn, Edward J. - Editorial Addison-Wesley Iberoamericana, Estados Unidos, 1995.
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T = 2π l / g
Debemos resaltar el hecho de que, según esta ecuación, el período es independiente dela
masa del péndulo y de la amplitud; ésta característica (propia del MOAS) fue estudiada y
reconocida por primera vez por Galileo Galilei.
Antes de proseguir en el desarrollo de este trabajo es necesario hacer una aclaración. El
péndulo ideal es solo armónico simple para los casos en los que ángulo de apartamiento de
la posición de equilibrio es pequeño (por lo general, se considera hasta 15°)...