(Péndulo simple)

Guillermo Cano García
1º D Bachillerato
Guión 11
Guillermo Cano García
1º D Bachillerato
INDICE
1.-OBJETIVO (Pág. 1)
2.-MATERIALES (Pág. 1)
3.-PROCEDIMIENTO (Pág. 1)
4.-DATOS OBTENIDOS, CÁLCULOS Y
REPRESENTACIÓN GRÁFICA (Págs. 2, 3, 4 y 5)
5.-CONCLUSIÓN (Pág. 6)
6.-PREGUNTAS (Pág. 6 y 7)
7.-OPINIÓN PERSONAL (Pág. 7)
8.-AMPLIACIÓN (Pág. 8)
9.-BIOGRAFÍA (Pág. 8)
Guión 11
Guillermo Cano García
1º D Bachillerato
1.-OBJETIVO:
Esta ha sido la primera práctica de física que hemos realizado. Esta
práctica estaba compuesta por varios objetivos. El primero era buscar
las variables que podía tener un péndulo y ver si alteraban el
movimiento de este. Después debíamos hacer una representación
gráfica de la longitud del hilo y el tiempo y otra de la longitud del hilo y
el tiempo al cuadrado. Finalmente debíamos obtener el valor de la
gravedad de forma aproximada.
2.-MATERIALES:
Pie, nueces, hilo y pesos para el péndulo de diferentes formas y
peso.
3.-PROCEDIMIENTO:
Mi grupo única mente comprobó la variable de la longitud del hilo,
debido a que la profesora nos dijo que el resto no afectaban, para
aligerar el proceso.
Primero buscamos las variables que podían alterar el péndulo, esas
variables eran: la masa del peso, la forma, la longitud del hilo, la fuerza
del lanzamiento y el ángulo de lanzamiento. Después preparamos el
péndulo y mantuvimos todas las variables constantes menos la
longitud del hilo. Una vez que hicimos suficientes medidas, pasamos a
hacer las dos gráfica: longitud (cm) por tiempo (s) y longitud (cm) por
tiempo al cuadrado (s2). Una vez obtenidas ambas gráficas, utilizando
la segunda gráfica y una fórmula obtuvimos el valor de “g”, asumiendo
ciertos errores.
Guión 11
Guillermo Cano García
1º D Bachillerato
4.-DATOS OBTENIDOS, CÁLCULOS Y
REPRESENTACIÓN GRÁFICA:
Cálculos para obtener el valor de “g”:
Primero debemos obtener la pendiente de la gráfica de longitud del
hilo por tiempo al cuadrado.
pendiente ( p) 

X
25 15
10


 23,81cm /s2
Y 1.02  0.6 0,42
23,81cm/s2 = 0,24m/s2
g= 4π2p= 9,47m/s2
El valor de la gravedad es 9.808926 m/s².
En Madrid el valor de la gravedad es de 9.804486 m/s².
Por lo que nos dio un valor bastante aproximado teniendo en cuenta
los errores que hay que asumir en la medida.
Guión 11
Guillermo Cano García
1º D Bachillerato
Gráfica longitud del hilo (cm) por tiempo (s)
Guión 11
Guillermo Cano García
1º D Bachillerato
Gráfica longitud del hilo (cm) por tiempo al cuadrado (s2)
Guión 11
Guillermo Cano García
Experiencia
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Longitud
hilo (cm)
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
9
7
5
3
1º D Bachillerato
Periodo (10
oscilaciones)*
20,11
19,44
19,12
18,50
18,29
17,38
16,66
16,10
15,59
14,87
14,41
13,44
12,82
11,83
11,21
10,12
9,23
7,77
6,50
6,91
5,24
4,44
3,92
Periodo**
2,02
1,94
1,91
1,85
1,83
1,74
1,67
1,61
1,56
1,49
1,44
1,34
1,28
1,18
1,12
1,01
0,92
0,78
0,65
0,69
0,52
0,44
0,39
Periodo al
cuadrado***
4,04
3,78
3,66
3,42
3,35
3,02
2,78
2,59
2,43
2,21
2,08
1,81
1,64
1,40
1,26
1,02
0,85
0,60
0,42
0,35
0,27
0,20
0,15
*El periodo de las oscilaciones ha sido obtenido por una media de tres valores que
obtuvimos en cada experiencia.
** El periodo corresponde a una sola oscilación, obtenido el valor dividiendo el
periodo de 10 oscilaciones entre 10.
***Valor obtenido elevando al cuadrado el periodo.
Guión 11
Guillermo Cano García
1º D Bachillerato
5.-CONCLUSIÓN:
Las cuatro variables que tiene un péndulo son: la masa del objeto, la
forma del objeto, la longitud del hilo, la fuerza de lanzamiento y el
ángulo de lanzamiento.
Después de diversas experiencias observamos que siempre que la
fuerza de lanzamiento sea nula, y el ángulo se menor de 45º, la única
variable que altera el movimiento del péndulo es la longitud de la
cuerda.
El valor que se suele dar a “g” es de 9’8, pero es un valor promedio,
debido a que la Tierra está achatada y hay diferentes altitudes. Sin
embargo las diferencias que existen en ese valor son escasas.
6.-PREGUNTAS:
1.-¿Por qué no es conveniente medir el periodo midiendo el
tiempo de una sola oscilación, en vez de medir el tiempo de 10
oscilaciones?
Porque el error en la medición es mayor, debido a que al empezar a
medir con el cronómetro y al terminar son los momentos en los que se
comete mayor error, por lo que se cometería un error bastante grande.
2.-¿Afectaría al periodo de un péndulo que su masa variase
mientras oscila, como en la experiencia de Foucault?
No, porque la masa no afecta el movimiento de un péndulo.
3.-Indica que efectos producirían los siguientes viajes sobre un
reloj de péndulo que funcionase correctamente a nuestras
latitudes: un viaje al Polo Norte, al Ecuador, una ascensión en
globo y un descenso a grandes profundidades.
Polo norte: gravedad mayor, debido a que la Tierra esta achatada.
Ecuador: gravedad menor, por el mismo motivo que el anterior.
Ascensión en globo: gravedad menor, la altitud es mayor.
Grandes profundidades: gravedad mayor, la distancia al núcleo es
menor.
Sin embargo la variaciones son prácticamente insignificantes.
Guión 11
Guillermo Cano García
1º D Bachillerato
4.-En que factor cambiaría el periodo de oscilación de un péndulo
simple si por ejemplo este se llevara:
Luna: g= 1,62 m/s2 el péndulo iría más rápido.
Júpiter: g=24,79 m/s2 el péndulo iría más lento.
Marte: g= 3,71 m/s2 el péndulo iría más rápido.
5.-En que punto de la oscilación tendrá el péndulo:
Mayor velocidad y mayor energía cinética: cuando el hilo esté
totalmente vertical.
Mayor energía potencial: en los extremos.
6.-Razona, con ayuda de los siguientes textos sobre estudios
gravimétricos, si la corrección lunisolar hubiera afectado la
precisión de tus medidas experimentales de g.
Las alteraciones que produce en “g” la corrección lunisolar son
mínimos, por lo que no habría afectado a nuestras medidas. Esto
podría afectar si buscáramos la tercera cifra decimal de “g”.
7.-Tenemos un reloj de péndulo de metal en verano, ¿adelantará o
retrasará la hora?
En verano el metal se dilata, por lo que la longitud aumenta. Esto
provocará que el péndulo vaya más lento y se retrasará.
7.-OPINIÓN PERSONAL:
Está ha sido la primera práctica de física y me ha parecido bastante
interesante. Aunque a veces se hacía un poco monótona debido a la
cantidad de medidas que había que tomar. También en las gráficas al
no utilizar programas que las hicieran de una forma más correcta, el
error a la hora de obtener la gravedad fue mayor.
Guión 11
Guillermo Cano García
1º D Bachillerato
8.-AMPLIACIÓN:
Experiencia de Foucault:
Corre el año 1848. León Foucault empuja una varilla de metal que
había construido en su torno y observa su oscilación. Cuando el punto
de donde pendía la varilla gira 90 grados descubre, atónito, que ésta
continúa oscilando en el mismo sentido, como si su base no hubiera
cambiado de posición.
Días después, el joven y brillante médico francés repitió la operación
con un péndulo, comprobando cómo seguía girando, ignorando la
posición del punto del que pendía.
Pertinaz, Foucault colgó del techo de su estudio un péndulo de dos
metros de altura con una bola de hierro que pesaba cinco kilogramos.
Y volvió a comprobar que el giro era en el sentido de las agujas del
reloj, en contra del sentido común, puesto que la Tierra gira al revés.
Convencido ya de la validez de su descubrimiento, el francés
construyó un segundo péndulo de 11 metros de longitud en el
Observatorio de París, donde se pudo ver cómo éste giraba siempre
como las agujas del reloj.
Video, en el que se puede observar un ejemplo de esta experiencia:
http://www.youtube.com/watch?v=8eCC_4-ICFs
9.-BIOGRAFÍA:
http://www.elmundo.es/ciencia/pendulo/pendulo.html
Guión 11