ONDAS Y CALOR“Movimiento de un péndulo

simple”

Laboratorio 5

INTEGRANTES:

Baez Conde, Jean Pierre

DOCENTE:

Araos Chea, Elvis

Fecha de realización: 19 de octubre

Fecha de entrega: 24 de octubre

C14-IA

2015-II

ONDAS Y CALOR-LAB 4

I. INTRODUCCION: Este laboratorio se realiza con el fin de conocer cómo funciona aquel objeto que  se encuentra suspendido de un punto fijo y que oscila. Al analizar el comportamiento de éste ante la variación de la longitud de la cuerda y de la masa del objeto suspendido, teniendo en cuenta que el periodo depende de estas longitudes. Para ello se registra el período en varias ocasiones, midiendo el número de oscilaciones en un determinado tiempo. Según los datos obtenidos, se desea realizar un análisis gráfico donde muestre la variación del periodo con respecto a la longitud de la cuerda.

Cada movimiento describe condiciones específicas, por lo que se utilizan ecuaciones diferentes para cada uno de ellos. Es importante conocerlos, para lograr comprender de manera adecuada y con mayor claridad, cuando se nos presenten en la vida diaria estos tipos de movimientos.

II. Objetivos:

Determinar la relación de proporcionalidad entre el periodo y la longitud de un péndulo simple.

Evaluar y alinear sus resultados.

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III. Marco teórico:

El péndulo simple se define en Física como un punto material (de masa m) suspendido de un hilo (de longitud l y masa despreciable) en el campo de gravedad de la Tierra. Cuando hacemos oscilar la masa, desplazándola de modo que el hilo forme un ángulo muy pequeño con la vertical, describe aproximadamente un movimiento armónico simple. En efecto, al soltar una masa en reposo, la fuerza que actuará sobre ella será la componente tangencial del peso:

F = -mg senӨ (1)

Ahora para ángulos pequeños Podemos hacer las aproximaciones:

Sen Ө ≅ Ө (Ө en radianes) (2)s = Ө·l ≅ x (véase la Fig. 1) (3)

Sustituyendo (2) y (3) en (1) se tiene:

F=−mgIx=−K . x (4)

El periodo del péndulo simple es el tiempo que tarda el péndulo en volver a pasar por

un punto en el mismo sentido. También se define como el tiempo que tarda en

hacerse una oscilación completa. Su valor viene determinado por:

La frecuencia de oscilación será por lo tanto:

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mg

x

s

A

l

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IV. MATERIALES:

SENSOR DE

MOVIMIENTO: mide las

oscilaciones de una masa

suspendida a un resorte.

CUERDA: sirve para

suspender la masa.

DOBLE NUEZ: se utiliza

para sujetar materiales.

Interface:

Software Pasco: Es un

software que nos ayuda a

obtener la ecuación entre la

fuerza y el resorte con su

respectiva gradiente.

SOPORTE UNIVERSAL: es

donde se sujetan todos los

materiales para la realización

del experimento.

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PESA: sirve para el uso de

sujetarlas a la cuerda

V. PROCESO EXPERIMENTAL: 1. Colocamos en el soporte universal los resortes con el apoyo de una nuez.2. Colocamos la pesa atada a la cuerda suspendida.3. Conectamos el sensor de movimiento en l interface y a la computadora.4. En el monitor nos ubicamos en el programa Pasco.5. Empezamos con el experimento.

VI. RESULTADOS DE LABORATORIO: DATOS:

Longitud (m)cuerda

Frecuencia angular (ω)

Tiempo (s)

0.59 7.78 05.020.41 11.00 04.780.38 9.51 04.56

RESULTADOS:

Periodo(s) Longitud de la cuerda (m)0.80 0.590.57 0.410.66 0.38

ECUACIONES PARA HALLAR EL PERIODO

Longitud 1 Longitud 2 Longitud 3

T=2π7.78 T=2(3.14)

11 T=

2(3.14)9.51

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T=2(3.14)7.78

T=6.2811 T=

6.289.51

T=6.287.78 T=0.57s T=0.66s

T=0.80s

VII. Conclusiones:

La relación de proporcionalidad es inversamente proporcional. El gráfico es cuadrática inversa. El periodo se halla los datos obtenidos en este caso la frecuencia angular. En la primera longitud de 0.59m, el periodo resulta 0.80s En la segunda longitud de 0.41m, el periodo resulta 0.57s En la tercera longitud de 0.38m, el periodo resulta 0.66s

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VIII. OBSERVACIONES:

1. Tener cuidado al momento de oscilar el péndulo, ya que puede darnos datos erróneos.

2. En el gráfico tenemos que poner periodo(s) y longitud (m).

IX. Bibliografía:

1. Young, H., Freedman, R., Sears, F., Zemansky, M. and Flores Flores, V. (2009). Sears e Zemansky. México, ed Addison-Wesley, p.436

2. Marcelo, A. Edward, F. (1986). FISICA vol. 1. 1st ed. Addison-Wesley Iberoamericana, p.366.

3. http://www.fatela.com.ar/trabajo_final_svga/5pag2.htm

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