TRABAJO_EL_PENDULO[1]

8/4/2019 TRABAJO_EL_PENDULO[1]

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TRABAJO EL PENDULO

ALUMNO:

ANDRU JOHAN OCHOA OLAYA Cod: 20920025

FACULTAD DE INGENIERAS

INGENIERA CIVIL - SEMESTRE IV

FSICA III

GIRARDOT - CUNDINAMARCA

AGOSTO DE 2011


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TRABAJO EL PENDULO

DOCENTE:

ANCIZAR BARRAGAN A.

ALUMNO:

ANDRU JOHAN OCHOA OLAYA Cd.: 20920081

FACULTAD DE INGENIERAS

INGENIERA CIVIL - SEMESTRE IV

FSICA III

GIRARDOT - CUNDINAMARCA

AGOSTO DE 2011


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OBJETIVOS

y Medir el periodo de un pndulo simple.

y Establecer la relacin entre el periodo de un pndulo simple y su longitud.

y Comprender que es el movimiento de un pndulo.

y Identificar como est presente el movimiento de un pndulo en nuestra vida diaria.

y Investigar el porqu de los diversos casos que presenta este movimiento.

y Estudiar cada una de sus componentes.

y Percibir los distintos modelos del movimiento pendular con mayor claridad.


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MARCO TEORICO

El principio del pndulo fue descubierto por el fsico y astrnomo italiano Galileo,

quien estableci que el periodo de la oscilacin de un pndulo de una longituddada puede considerarse independiente de su amplitud, es decir, de la distanciamxima que se aleja el pndulo de la posicin de equilibrio. (No obstante, cuandola amplitud es muy grande, el periodo del pndulo s depende de ella). Galileoindic las posibles aplicaciones de este fenmeno, llamado isocronismo, en lamedida del tiempo. Sin embargo, como el movimiento del pndulo depende de lagravedad, su periodo vara con la localizacin geogrfica, puesto que la gravedades ms o menos intensa segn la latitud y la altitud. Por ejemplo, el periodo de unpndulo dado ser mayor en una montaa que a nivel del mar. Por eso, unpndulo permite determinar con precisin la aceleracin local de la gravedad.

El movimiento pendular es una forma de desplazamiento que presentan algunossistemas fiscos como aplicacin prctica al movimiento armnico simple. Acontinuacin hay tres caractersticas del movimiento pendular que son: pndulosimple, pndulo de torsin y pndulo fsico.

Pndulo simple:

El sistema fsico llamado pndulo simple esta constituido por una masa puntual msuspendida de un hilo inextensible y sin peso que oscila en el vaci en ausenciade fuerza de rozamientos. Dicha masa se desplaza sobre un arco circular con

movimiento peridico. Esta definicin corresponde a un sistema terico que en lapractica se sustituye por una esfera de masa reducida suspendida de un filamentoligero.

El periodo del pndulo resulta independiente de la masa del cuerpo suspendido,es directamente proporcional a la raz cuadrada de su longitud e inversamenteproporcional a la aceleracin de la gravedad.


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Pndulo de torsin:

Se dice que un cuerpo se desplaza con movimiento armnico de rotacin entono aun eje fijo cuando un Angulo de giro resulta funcin sinusoidal del tiempo y elcuerpo se encuentra sometido a una fuerza recuperadora cuyo momento es

proporcional a la elongacin angular.

Las ecuaciones que rigen este movimiento se obtienen por sustitucin de lasmagnitudes lineales del movimiento armnico simple por las perspectivas.

Siendo I el momento de inercia del sistema ,con respecto al eje de rotaciny D laconstante de torsin (esta frmula es exacta aun para oscilaciones de granamplitud), si se conoce el momento de inercia I y se mide el periodo T se puedecalcularD.

Pndulo fsico:

El pndulo fsico, tambin llamado pndulo compuesto, es un sistema integradopor un slido de forma irregular, mvil en torno a un punto o a eje fijos, y queoscila solamente por accin de su peso.

representado un pndulo fsico, que consiste de un cuerpo de

masa m suspendido de un punto de suspensin que dista una distancia dcm de sucentro de su masa.

El perodo del pndulo fsico para pequeas amplitudes de oscilacin est dado

por la expresin 1:


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REALIZACION

MATERIAL

CronometroMetro metlicoNuez doblePndulo de 50 gPinzas de buretaTornillo de mesaVarilla soporteCuerda

MONTAJE

1. Haz el montaje de la figura. La longitud de la cuerda debe ser de 1,5 m

aproximadamente. Separa el pndulo de su posicin de equilibrio, unpequeo ngulo y sultalo.

El pndulo debe oscilar en un plano. Si describe crculos, a la vez queoscila, debes pararlo y repetir hasta que la oscilacin sea la correcta.

Sigue el pndulo con la vista, aydate con el dedo ndice de la mano, y yacompenetrado con el movimiento pendular, pon en funcionamiento elcronometro, cuando la bola por un extremo de la oscilacin.

A partir de ese momento cuenta 20 oscilaciones (n1=20) completas (ida yvuelta) y al llegar a la ultima para el cronometro, anota el tiempo q indica(t1).

2. Mide la longitud del pndulo desde el punto de suspensin al centro de labola. Anota el valor (l1).


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3. En las realizaciones siguientes iras disminuyendo la longitud de la cuerdadesde la inicial hasta aproximadamente 0,5 m. acorta la cuerda y repitetoda la operacin para la nueva longitud del pndulo (l2) anota en el cuadrode resultados: n2, t2 y l2.

El nmero de oscilaciones no es necesario que sea igual en cada medida.Ten presente que cuanto ms oscilaciones efectu el pndulo, mayor serel tiempo acusado por el cronometro, y por tanto, la medida del periodoser ms precisa.

4. Acorta de nuevo, la cuerda y repite todo el proceso, anotando n3, t3, l3.



7. Acorta la cuerda hasta unos 0.5m. repite el procesoy anota los valores n6,t6, l6.

operacin Longituddel

pndulo(m)

n. deoscilaciones

Tiempo delas

oscilaciones(s)

PeriodoT=

(s)

Cuadradodel

periodo

1 =0.83 =10 =17.8 =1.78 =3.1684

=3.8173

2 =1.03 =10 =19.5 =1.95 =3.8025

=3.6917

3 =1.23 =10 =21.5 =2.15 =4.6225

=3.7585

4 =1.43 =10 =23.2 =2.32 =5.3824

=3.7639

5 =1.63 =10 =24.3 =2.43 =5.9049

=3.6226

6 =1.83

=10

=25

=2.5

=6.25

=3.4153


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CUESTIONES Y CONCLUSIONES

1. A lo largo de la experiencia, has ido acortando las longitudes del pndulo,de tal forma que l1>l2>l3>l4>l5>l6. Cmo son entre si los valores T1, T2,T3, T4, T5, T6? Ordnalos de mayor a menor.

2. Puedes concluir que: cuando la longitud del pndulo disminuye, el periododel pnduloRta:disminuye

3. Observa los coeficientes:

,

. Etc. son sensiblemente iguales?

Rta: Si son sensiblemente iguales ya que diferencia entre cada una noes mayor a 0,2 decimas

4. puedes decir que:

?

Rta: Si puede ser una constante ya que la mayora de valores se

aproximan a un nmero fijo

5. Si es cierto lo anterior Cunto vale k?

Rta: K puede valer 3,70 es el valor que mas se acerca a todos los

valores

6. La representacin grafica de dos magnitudes directamente proporcionales,es una lnea recta, que pasa por el origen de las coordenadas. Qupuedes deducir?

7. La ley del pndulo simple es: el cuadrado del periodo es directamenteproporcional a la longitud.

8. Cunto valdra el periodo del pndulo si su longitud fuese 1 metro?

Rta: el valor del periodo seria 1,95 seg

Podras contestar mirando simplemente la grafica que haz realizado?,tendras que realizar previamente una operacin matemtica?, cul?


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9. Cul sera la longitud ideal para que nuestro pndulo fuese usado como

cronometro?

10. Qu significado tiene la pendiente en el grafico T2 versus l?

11. Cul sera el valor de la gravedad de Girardot deducida de dichapendiente?

12. Hay datos errneos en la columna T2/l a qu atribuye usted estasituacin?

13. Redisee el cuadro de resultados y deje solo los datos T2/L seaaproximadamente igual a una constante. Use una tabla de trabajo

estadstica para determinar el promedio del cuadrado del periodo sobre lalongitud y su desviacin tpica y escriba resultado como k

14. Realice una anlisis de regresin lineal para determinar la ecuacin delcuadrado del periodo en funcin de la longitud.


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