Labortorio De Fisica

INTRODUCCIÓN

La Prácticas relacionadas a continuación, permitirán demostrar las propiedades del Movimiento armónico simple (MAS), ilustrando mediante dos Ejercicios con componentes diferentes como lo son el Resorte y el Péndulo, la aplicación de sus principios.

PRIMERA PARTE. MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE

TITULO: El Péndulo Simple

OBJETIVO: Comprobar la leyes del movimiento armónico simple MAS

TEORIA

Un péndulo consta de una esfera de masa m sujeta a una cuerda ligera de longitud l. Comunicando al péndulo la energía adecuada se produce un movimiento de carácter periódico.

El periodo de cada oscilación esta dada por:

Donde l es la longitud del péndulo y g es la gravedad de la tierra. Esta expresión solamente es valida para oscilaciones con pequeñas amplitudes, es decir cuando el ángulo entre la cuerda y la vertical es muy pequeño, se puede considerar menor de 15°.

MATERIALES

 Un soporte universal

 Una cuerda

 Una pesita o una esfera con argolla

 Un cronómetro

PROCEDIMIENTO

1. Ate un extremo de la cuerda a la esfera y el otro al soporte universal.

2. Para una longitud de la cuerda de 100 cm mida el periodo de la oscilación de la siguiente manera: Ponga a oscilar el péndulo teniendo cuidado que el ángulo máximo de la oscilación no sobrepase de 15°. Tome el tiempo de 10 oscilaciones completas, entonces el periodo (tiempo de una oscilación) será el tiempo de 10 oscilaciones dividido por 10. Repita varias veces.

3. Varíe la longitud del péndulo gradualmente disminuyendo 10 cm. cada vez y en cada caso halle el periodo de oscilación.

4. Consigne estos datos en la tabla 3

5. Realice una gráfica en papel milimetrado de T = f (L), o sea del periodo en función de la longitud y determine que tipo de función es.

6. Calcule la constante de proporcionalidad.

7. Realice un breve análisis de la práctica y de sus resultados.

ELEMENTOS UTILIZADOS

Registro de la Práctica:

Datos Recolectados en Práctica No. 1

l(cm)

10 cm

15 cm

20 cm

25 cm

30 cm

35 cm

40 cm

45 cm

50 cm

60 cm

t(s)

0.7

0.6

0.7

0.6

0.7

0.6

0.7

0.6

0.7

0.6 0.9

0.8

0.9

0.8

0.9

0.8

0.9

0.8

0.9

0.8 0.9

1

0.9

1

0.7

1

0.9

1

0.9

1 1.1

1

1.2

1.1

1

1.2

1.1

1

1.2

1.1 1.1

1.2

1.1

1.2

1.1

1.2

1.1

1.2

1.1

1.2 1.3

1.2

1.3

1.2

1.3

1.2

1.3

1.2

1.3

1.2 1.3

1.4

1.3

1.4

1.3

1.4

1.3

1.4

1.3

1.4 1.4

1.5

1.4

1.5

1.4

1.5

1.4

1.5

1.4

1.5 1.5

1.6

1.5

1.6

1.5

1.6

1.5

1.6

1.5

1.6 1.5

1.6

1.5

1.6

1.5

1.6

1.5

1.6

1.5

1.6

TABLA 1

Tiempo de oscilación variando longitud del péndulo

Hallazgo de Periodos:

Para Longitud (l) = 0,1 m

T = 2 • √0.1 / 9,8

= 2 • √0.01

= 2 • 0,1

= 0,62

Para Longitud (l) = 0,15 m

T = 2 • √0.15 / 9,8

= 2 • √0.015

= 2 • 0,12

= 0,75

Para Longitud (l) = 0,2 m

T = 2 • √0.2 / 9,8

= 2 • √0.02

= 2 • 0,14

= 0,87

Para Longitud (l) = 0,25 m

T = 2 • √0.25 / 9,8

= 2 • √0.025

= 2 • 0,15

= 0,94

Para Longitud (l) = 0,3 m

T = 2 • √0.3 / 9,8

= 2 • √0.030

= 2 • 0,17

= 1,06

Para Longitud (l) = 0,35 m

T = 2 • √0.35 / 9,8

= 2 • √0.035

= 2 • 0,18

= 1,13

Para Longitud (l) = 0,4 m

T = 2 • √0.4 / 9,8

= 2 • √0.040

= 2 • 0,20

= 1,25

Para Longitud (l) = 0,45 m

T = 2 • √0.45 / 9,8

= 2 • √0.045

= 2 • 0,21

= 1,31

Para Longitud (l) = 0,5 m

T = 2 • √0.5 / 9,8

= 2 • √0.0051

= 2 • 0,22

= 1,38

Para Longitud (l) = 0,6 m

T = 2 • √0.6 / 9,8

= 2 • √0.061

= 2 • 0,24

= 1,5

l(m)

0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,6

T(s)

0,62 0,75 0,87 0,94 1,06 1,13 1,25 1,31 1,38 1,5

TABLA 2

Periodo de oscilación variando longitud del péndulo

INFORME

Análisis de la práctica y de sus resultados.

En la práctica del MAS con un Péndulo simple, se evidencia que al no presentar fricción entre sus partes móviles, el péndulo no pierde velocidad (Ó energía) de manera continua, lo que permite una mayor periodicidad en el tiempo de oscilación al contar con un peso y un ángulo constantes.

El tiempo o Periodo (T) mencionado anteriormente, también se da en función de su Longitud, debido a que de acuerdo a ésta, la Amplitud del tiempo de oscilación aumenta o disminuye, es por eso, que a mayor longitud del péndulo mayor va a ser el tiempo que tarde en ir del Punto X0 hasta el punto X1 y volver.

De igual manera, se observa claramente, que una de las características del MAS para el péndulo, es que la cuerda que lo conforma presenta una tensión (La cual tiende a ser equivalente al peso de la Masa) que le permite generar ese movimiento armónico simple, de lo contrario, se estaría hablando de la elongación y retracción de la cuerda.

SEGUNDA PARTE. MOVIMIENTO

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