Estudio experimental del periodo del péndulo simple

Estudio experimental del periodo del péndulo simple
Planteamiento del problema e hipótesis
A.1 Definición de qué es un movimiento de oscilación y mención de ejemplos de objetos que poseen
este tipo de movimiento.
A.2 Descripción del tipo de objeto pendular más sencillo posible y concreción del problema a
investigar.
A.3 Factores de los que cabe suponer que dependa el periodo de un péndulo simple. Emisión de
hipótesis acerca de la dependencia del periodo con cada una de las variables planteadas.
A.4 Elaboración de posibles diseños experimentales adecuados para contrastar la hipótesis.
Estudios sobre la influencia de la amplitud
A.5 Realización de un experimento dedicado a contrastar la esperada influencia de la
amplitud sobre el periodo, usando un diseño experimental tradicional. Para empezar, se
obtendrán y analizarán los resultados del periodo correspondientes a dos amplitudes
diferentes (con un ángulo inicial entre 5° y 10° y otro entre 25° y 30°)
A.6 Repetición del experimento con un diseño experimental que
utiliza sensor de fuerza (Con dicho sensor se puede medir el periodo
del péndulo, debido a que el valor de la tensión del hilo también
oscila cuando oscila el péndulo).
A.7 Análisis de los resultados obtenidos con ambos diseños experimentales y cálculos sobre ellos
usando la tabla adjunta, que compara el periodo “exacto” del péndulo simple con el que tendría si la
amplitud no influyera.
A.8 Trabajo bibliográfico acerca de las aportaciones que realizaron Galileo y Huygens sobre el péndulo.
Estudios sobre la influencia de la masa
A.9 Realización de las experiencias sobre la posible influencia de la masa en el periodo. Intento de
explicación de los mismos.
A.10 Realización de otro experimento donde se observe conjuntamente el
movimiento de oscilación de dos péndulos de la misma longitud y masas diferentes,
con objeto de comprobar si caen y/o suben de forma desigual o sincronizada.
A.11 Problemas pendientes planteados a la vista de los resultados obtenidos sobre la
influencia de la masa en el periodo de oscilación del péndulo simple.
Estudios sobre la influencia de la longitud
A.12 Obtención sistemática de resultados sobre la posible influencia de la longitud en el periodo. Cada
grupo medirá un mínimo de 3 veces el periodo correspondiente a longitudes crecientes (de 5cm en
5cm).
A.13 Análisis cualitativo de los resultados obtenidos por la clase sobre la influencia de la longitud en el
periodo.
A.14 Representación gráfica de los resultados, primero usando papel milimetrado y luego con ayuda
del programa DataStudio.
A.15 Realización de un ajuste adecuado sobre la gráfica y deducción de una expresión matemática
sobre la relación entre la longitud y el periodo.
A.16 Relación entre el periodo del péndulo simple y la gravedad. Obtención de la aceleración de la
gravedad a partir de los resultados experimentales.
Actividades de refuerzo y recapitulación
A.15 Manipulación de una animación informática Modellus del Departamento
sobre el péndulo simple. La animación permite al usuario modificar el ángulo
inicial de la oscilación y/o la longitud del péndulo y ver cómo afecta al periodo
del péndulo.
A.16 La figura adjunta representa el mecanismo de un reloj de péndulo auto-regulado
por medio de una rueda catalina y un áncora. Decid por qué son necesarios estos
mecanismos y tratad de explicar el papel que juegan en el funcionamiento del reloj.
A.17 Elaboración de un esquema-resumen de la investigación, destacando cada una
de sus fases y señalando las conclusiones más importantes.