LABORATORIO Nº4 MOVIMIENTO EN EL PENDULO GRUPO Nº3

LABORATORIO Nº4
MOVIMIENTO EN EL PENDULO
GRUPO Nº3
ANYI FAISULI RODRIGUEZ LUQUE
BRAYAN FELIPE RODRIGUEZ GRAJARES
MELISA OSORIO INCAPIE
DARLY VIVIANA TOVAR ANGOLA
INSTITUCION EDUCATIVA ALBERTO LLERAS CAMARGO
VILLAVICENCIO/META
7 DE JUNIO DEL 2010
INSTITUCION EDUCATIVA ALBERTO LLERAS CAMARGO.
LABORATORIO DE FISICA MOVIMIENTO EN EL PENDULO.
GRADO 11-1.
OBJETIVO:
Comprobar las leyes del péndulo mediante las experiencias de laboratorio.
MARCO TEORICO:
EL MOVIMIENTO EN EL PENDULO.
En general, un péndulo al oscilar no describe un movimiento armónico simple, solo se
cumples esta condición para pequeñas amplitudes angulares, es decir, cuando el ángulo
que forma el hilo con la vertical es menor de 10º. Para estos pequeños valores de la
amplitud angular el periodo de oscilación del péndulo se expresa como:
𝐿
T =2 𝜋. √
𝐺
Donde L es la longitud del hilo y g es el valor de la aceleración de la gravedad.
En esta práctica nos proponemos determinar de que magnitudes depende del periodo de
oscilación de un péndulo. También vamos a determinar en forma experimental el valor
de la aceleración de la gravedad.
MATERIALES:
Soporte:
Hilo:
Regla:
cronometro:
Pesa:
transportador:
PROCEDIMIENTO 1:
1. Para estudiar como fluye la amplitud de las oscilaciones en el periodo construimos un
péndulo para el cual, en este experimento, mantendremos constante la longitud del hilo
y la masa de la pesa.
2. Apartamos la pesa del péndulo de la posición del equilibrio, de tal manera que el
ángulo formado por el hilo y la vertical (amplitud angular) mida 5º, medimos el tiempo
que tarda el péndulo en realizar 10 oscilaciones. Determinamos el periodo de oscilación.
Repetimos el procedimiento otras dos veces y registramos los datos en una tabla como
la siguiente:
Amplitud angular 5º
1ª medida
1.32
2ª medida
1.31
3ª medida
1.30
4ª medida
1.34
Periodo promedio
1.32
3. Alejamos ahora la pesa del péndulo de la posición de equilibrio, de tal manera que la
amplitud angular sea de 7º. Determinamos el periodo. Repetimos el procedimiento otras
dos veces y registramos los datos en una tabla como la siguiente:
1ª medida
2ª medida
3ª medida
4ª medida
Periodo promedio
Amplitud angular 7º
1.29
1.31
1.32
1.33
1.31
4. Variamos la amplitud angular a 10º, y determinamos el periodo de oscilación.
Realizamos la misma medida otras dos veces y registramos los datos en la siguiente
tabla:
Amplitud angular 10º
1ª medida
1.32
2ª medida
1.37
3ª medida
1.31
4ª medida
1.30
Periodo promedio
1.33
5. Registramos los valores promedio del periodo en una tabla como la siguiente:
Amplitud angular
Periodo (seg.)
5º
1.32
7º
1.31
10º
1.33
ANALISIS:
1. ¿Que puedes concluir acerca de la dependencia del periodo con respecto a la amplitud
angular cuando esta es menor de 10º?
Al presentarse una disminución de amplitud angular con respecto a otros ángulos el
periodo de que se presenta en las 10 oscilaciones se mantienen constante con una
pequeña margen de diferencias con los demás.
2. ¿Seria posible medir el tiempo de ocurrencia de un evento con un péndulo aun
cuando sus oscilaciones son cada vez mas cortas? Explica tu respuesta.
Si, dependiendo al tiempo que estas gasten en recorrer en realizar determinado numero
de oscilaciones y con base en estas determinadas el respeto utilizado y terminado si se
varia o no la longitud del hilo al que depende el cuerpo.
3. ¿Como varia el periodo de oscilación si la amplitud se aumenta y sus valores mayores
de 10º?
El periodo de oscilación de un péndulo si la amplitud angular aumenta más de 10º su
periodo será constante debido a que lo que hace varía el periodo en el sistema en la
longitud del hilo.
MATERIALES:
Soporte:
Regla:
Hilo:
cronometro:
Tres pesas diferentes pesos:
transportador:
PROCEDIMIENTO 2:
1. Construimos un péndulo con una de las pesas e hilo. Para determinar como fluye la
masa que oscila en el periodo del péndulo, en este experimento utilizaremos amplitud
angulares de 10º y no variamos la longitud del hilo. Medimos el tiempo que tardo el
péndulo en hacer 10 oscilaciones. Determinamos el periodo de oscilación. Repetimos la
medida otras dos veces y registramos los datos en la siguiente tabla:
Masa de la pesa de 50g
1ª medida
1.32
2ª medida
1.32
3ª medida
1.30
4ª medida
1.30
Periodo promedio
1.31
2. Cambiamos la masa del péndulo y determinamos el periodo de oscilación. Repetimos
el procedimiento otras dos veces y registramos los datos en una tabla como la anterior.
1ª medida
2ª medida
3ª medida
4ª medida
Periodo promedio
Masa de la pesa de 100g
1.31
1.30
1.32
1.28
1.30
3. Colocamos otra pesa y repetimos el mismo procedimiento anterior. Registramos los
datos en una tabla como la anterior.
1ª medida
2ª medida
3ª medida
4ª medida
Periodo promedio
Masa de la pesa de 200g
1.35
1.37
1.35
1.36
1.36
4. Registramos los valores promedio del periodo en una tabla:
Masa de las pesa
50g
100g
200g
Periodo (seg.)
1.31
1.30
1.36
ANALISIS:
1. Compara los resultados obtenidos para las diferentes masas. ¿Encuentras alguna
variación significativa en el periodo al variar la masa del péndulo?
Es muy poca la diferencia y variación de periodos que presenta el sistema al cambiar las
masa demostrado que si variación las masas el periodo aun se mantienen constante.
2. ¿Qué puedes concluir acerca de la dependencia del periodo de un péndulo con
respecto a la masa?
El periodo de oscilación con respecto a la variación de las masas no afectada nada la
constancia del sistema.
MATERIALES:
Soporte:
Regla:
Hilo:
cronometro:
Pesa:
transportador:
PROCEDIMIENTO 3:
Utilizamos la pesa y el hilo para construir un péndulo de 50cm de longitud. Para una
amplitud angular pequeña que no variamos durante el experimento determinamos el
tiempo que emplea el péndulo en realizar 10 oscilaciones. Calculamos el periodo del
péndulo. Registramos los datos en una tabla como la siguiente:
PERIODO
Longitud
50cm
60cm
70cm
80cm
90cm
100cm
T(seg)
T2 (seg.)2
1. Variamos sucesivamente la longitud del hilo desde 60cm hasta 100cm, 10cm en
10cm, y medimos en cada caso cuanto tarda el periodo en completar 10 oscilaciones,
calculamos el periodo de oscilación. Registramos los valores.
2. Calculamos en cada caso el cuadro del periodo de oscilación, T2.
3. Construimos la grafica del periodo en función de la longitud del péndulo.
4. Construimos la grafica del periodo al cuadrado en función de la longitud del péndulo.
ANALISIS:
1. A partir de la grafica de T en función de L concluye como varia el periodo al
aumentar la longitud del péndulo.
Con la grafica de periodo en función del tiempo revela una grafica de una función
creciente cada vez que aumenta la longitud.
2. A partir de la expresión matemática para el periodo del péndulo verifica que
T2=
4𝜋2
𝑔
. 𝐿.
4∙𝜋2
RTA: 𝑇 2 = 9.8𝑀/𝑆 2 . 0,5𝑐𝑚 = 2.01𝑠 2
4∙𝜋2
𝑇 2 = 9.8𝑀/𝑆 2 . 0,6𝑐𝑚 = 2.41𝑠 2
𝑇2 =
4∙𝜋2
.
9.8𝑀/𝑆 2
0,7 𝑐𝑚 =2.81𝑠 2
4∙𝜋2
𝑇 2 = 9.8𝑀/𝑆 2 . 0,8 𝑐𝑚 = 3.22𝑠 2
𝑇2 =
4∙𝜋2
.
9.8𝑀/𝑆 2
0.9 𝑐𝑚 = 3.62𝑠 2
4∙𝜋2
𝑇 2 = 9.8𝑀/𝑆 2 . 1cm= 4.62𝑠 2
3. Calcula la pendiente de la grafica T2 en función de L. de acuerdo con el valor
obtenido, determina el valor de la aceleración de la gravedad.
CONCLUSIONES:
BIBLIOGRAFIA: