Laboratorio pendulo simple Ingeniería industrial 1 Ingeniería Ambiental 2

PÉNDULO SIMPLE

Samir Andrés Rentería García 1, Juan Camilo Álzate Botero1, William Alexander Jiménez Gaviria1, Sully Melisa Murillo Palacios2

Ingeniería industrial 1

Ingeniería Ambiental 2

Facultad de Ingeniería

Universidad de San Buenaventura, sede San Benito (Medellín)

RESUMEN

En el desarrollo del laboratorio se pretende analizar todos los comportamientos de un péndulo simple. Para poder realizar esta práctica se debe tener conceptos claros que abarca la teoría de este fenómeno, como lo es la gravedad, periodo, frecuencia, gravedad, entre otros factores.

Para el inicio de esta práctica se tomaron los materiales propuestos por la guía y se realizó el montaje para llevar a cabo el procedimiento de este. Uniendo el soporte universal con las dos varillas, una perpendicular y otra vertical al soporte, se enlazo el cordel sobre la varilla perpendicular.

Tendiendo el montaje experimental fijo se realizaron tres experimentos. El primero consistía en la dependencia del periodo con la amplitud, en donde tomando una masa constante de 200 gramos realizamos 10 oscilaciones variando el ángulo, y tomando así el tiempo en que tardaba en realizar las 10 oscilaciones.

El segundo montaje consistía en la dependencia del periodo con respecto a la masa, donde la longitud del cordel (100cm) y el ángulo (5 Grados) eran constantes, acá se realizaría la variación de la masa y de la misma forma que el primer experimento se tomó el tiempo en que tardaba en hacer 10 oscilaciones.

Y para terminar la práctica de laboratorio se realizó el tercer experimento, dependencia del periodo con la longitud, en donde únicamente la masa era constante (100 gramos). Haciendo ciertos cambios en la longitud del cordel se realizó de igual forma las 10 oscilaciones y se tomó su respectivo tiempo.

En los tres experimentos se obtuvo el tiempo de cada una de las oscilaciones y con los datos teóricos hallamos el periodo y la frecuencia.

ABSTRACT

In the development of the laboratory is intended to analyze all the behaviors of a simple pendulum. In order to carry out this practice, clear concepts must be included, such as gravity, period, frequency, severity, and other factors.

For the beginning of this practice the materials proposed by the guide were taken and the assembly was carried out to carry out the procedure of this one. By joining the universal support with the two rods, one perpendicular and one vertical to the support, the string was connected to the perpendicular rod.

With the fixed experimental setup, three experiments were performed. The first consisted of the dependence of the period with the amplitude, where taking a constant mass of 200 grams we made 10 oscillations varying the angle, and thus taking the time in which it took to make the 10 oscillations.

The second set consisted of the dependence of the period on the mass, where the length of the string (100cm) and the angle (5 Degrees) were constant, here would be the variation of mass and in the same way as the first experiment He took the time in which it took to make 10 oscillations.

And to finish the laboratory practice the third experiment was performed, dependence of the period with the length, where only the mass was constant (100 grams). By making certain changes in the length of the string, the 10 oscillations were performed in the same manner and their respective time was taken.

In the three experiments the time of each of the oscillations was obtained and with the theoretical data we find the period and the frequency

. INTRODUCCIÓN

El péndulo simple es un sistema idealizado constituido por una partícula de masa m que está suspendida de un punto fijo o mediante un hilo inextensible y sin peso. Naturalmente es imposible la realización de la práctica de un péndulo simple, pero si es accesible a la teoría.

Teniendo en cuenta esto, en el presente informe de laboratorio se evidenciará la capacidad de interpretar, analizar y observar los resultados obtenidos experimentalmente en la práctica de laboratorio y por ende, relacionar estos con las fórmulas teóricas con el fin de realizar los respectivos cálculos propuestos por la guía de laboratorio; En el momento de calcular el periodo de oscilación del péndulo físico se debe tener en cuenta las variaciones de intervalos de tiempo, longitud de la cuerda y ángulo inicial. Con la realización de la práctica de laboratorio y posteriormente los cálculos a realizar, se logrará obtener el comportamiento físico del péndulo.

En el informe además se presentarán ciertas graficas mostrando de manera visual una forma más comprensible de analizar cada uno de los resultados y objetivos propuestos para llevar a cabo varias conclusiones.

Logrando los objetivos propuestos, conceptualizaremos lo aprendido a partir de los análisis, cálculos, mediciones y errores obtenidos, con el fin de asociarnos más con la práctica y llevarla a la vida cotidiana.  

MATERIALES UTILIZADOS

• Soporte Universal
• Varilla
• Regla
• Cronometro
• Cordel
• Juego de Masas

OBJETIVOS

• Definir y conocer mediante la práctica los conceptos de péndulo simple.
• Interpretar y estudiar teóricamente el movimiento de un péndulo físico y simple mediante la observación, medición y análisis del fenómeno físico.
• Realizar una comparación objetiva entre los resultados obtenidos experimentalmente y los resultados teóricos a obtener en el presente informe.
• Calcular el periodo de oscilación del péndulo por medio de las fórmulas teóricas.
• Realizar una demostración del Movimiento armónico simple (M.A.S) utilizando pequeñas amplitudes angulares.
• Representar gráficamente los resultados obtenidos para observar de una manera más compleja los resultados obtenidos.
• Unir los conocimientos, habilidades, información y compresión de cada uno de los integrantes para lograr un excelente trabajo en equipo, y observar las debilidades de cada uno, con el fin de mejorarlas a futuro.

MARCO TEÓRICO

• Péndulo Físico: Cuerpo rígido que pueda oscilar libremente en el campo gravitatorio alrededor de un eje horizontal fijo, que no pasa por su centro de masa.

[pic 1]

• Péndulo simple: Sistema idealizado constituido por una partícula de masa m que está suspendida de un punto fijo o mediante un hilo inextensible y sin peso. Naturalmente es imposible la realización práctica de un péndulo simple, pero si es accesible a la teoría.
• Periodo de oscilación: Mínimo lapso que separa dos instantes en los que el sistema se encuentra exactamente en el mismo estado mismas posiciones, mismas velocidades, mismas amplitudes. Así, el periodo de oscilación de una onda es el tiempo empleado por la misma en completar una longitud de onda. 
• Momento de inercia: Refleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro. El momento de inercia sólo depende de la geometría del cuerpo y de la posición del eje de giro; pero no depende de las fuerzas que intervienen en el movimiento.
• Amplitud Angular: Medida de la variación máxima del desplazamiento u otra magnitud física que varía periódica o cuasi periódicamente en el tiempo. En sí, es la distancia entre el punto más alejado de una onda y el punto de equilibrio o medio.
• Movimiento Armónico Simple (M.A.S):  Movimiento periódico y vibratorio en ausencia de fricción, producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional a la posición. 

MONTAJE EXPERIMENTAL Y RESULTADOS

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