PRACTICA 3 Y 4 DE LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

UNAD

FÍSICA GENERAL

Curso 100413 90

PRACTICA NO. 3 y 4 MOVIMIENTOS ARMÓNICO Y PENDULAR

PRACTICA N 5. DENSIDADES

PRESENTA

Fabián Ricardo Casallas Guinea

C.C 80.382.352

TUTOR

Gustavo Antonio Mejía

OCTUBRE

2011

PRACTICA NO. 3 MOVIMIENTOS ARMÓNICO Y PENDULAR

PROPÓSITOS:

Promover el uso de las medidas de los periodos de los movimientos para deducir leyes.

OBJETIVOS:

Comprobar la leyes del movimiento pendular y del armónico simple MAS.

FUNDAMENTACION TEORICA

En la naturaleza hay muchos movimientos que se repiten a intervalos iguales de tiempo, estos son llamados movimientos periódicos. En Física se ha idealizado un tipo de movimiento oscilatorio, en el que se considera que sobre el sistema no existe la acción de las fuerzas de rozamiento, es decir, no existe disipación de energía y el movimiento se mantiene invariable, sin necesidad de comunicarle energía exterior a este. Este movimiento se llama MOVIMIENTO ARMÖNICO SIMPLE (MAS)

El movimiento Armónico Simple, un movimiento que se explica en el movimiento armónico de una partícula tiene como aplicaciones a los péndulos, es así que podemos estudiar el movimiento de este tipo de sistemas tan especiales, además de estudiar las expresiones de la Energía dentro del Movimiento Armónico Simple.

La dinámica del Movimiento pendular y del Movimiento armónico simple, nos llevan a concluir las dependencias funcionales entre la frecuencia o el periodo de oscilación de dichos sistemas en función de los parámetros del sistema

Péndulo simple

Definición: es llamado así porque consta de un cuerpo de masa m, suspendido de un hilo largo de longitud l, que cumple las condiciones siguientes:

El hilo es inextensible

Su masa es despreciable comparada con la masa del cuerpo

El ángulo de desplazamiento que llamaremos 0 debe ser pequeño

Como funciona: con un hilo inextensible su masa es despreciada comparada con la masa del cuerpo el ángulo de desplazamiento debe ser pequeño.

Hay ciertos sistemas que, si bien no son estrictamente sistemas sometidos a una fuerza tipo Hooke, si pueden, bajo ciertas condiciones, considerarse como tales. El péndulo simple, es decir, el movimiento de un grave atado a una cuerda y sometido a un campo gravitatorio constante, es uno de ellos.

RECURSOS A UTILIZAR EN LA PRÁCTICA (EQUIPOS / INSTRUMENTOS)

Un soporte universal

Una cuerda

Una pesita o una esfera con argolla

Un cronómetro

Un soporte universal

Un resorte

Un juego de pesitas

Un cronómetro Software a utilizar en la

PROCEDIMIENTO:

Primera parte:

A un extremo de la cuerda cuelgue una esfera y el otro extremo sosténgalo del soporte universal.

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.

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

Consigne estos datos en la tabla 3

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

6. Calcule la constante de proporcionalidad.

RESULTADOS Y ANALISIS

Tabla 1. Registro del tiempo que tarda el péndulo en dar 10 oscilaciones a ciertas longitudes con un ángulo de 15°

Longitud

m 1 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10

Tiempo s 19,84 18,61 17,59 16,57 15,16 13,69 12,48 11,16 9,04 6,86

Grafica 1. Grafica del periodo en función de la longitud

Tabla 2. Variables del péndulo

Longitud

m 1 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10

Tiempo s 19,84 18,61 17,59 16,57 15,16 13,69 12,48 11,16 9,04 6,86

Número de oscilaciones 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Periodo

t/n 1.98 1,86 1,75 1,65 1,51 1,36 1,24 1,11 0,90 0,68

Cuadrado del periodo 3,92 3,45 3,06 2,72 2,28 1,84 1,53 1,23 0,8 0,46

Constante

T2/ l 3,92 3,84 3,82 3,88 3,80 3,69 3,84 4,10 4,0 4,62

La gráfica del periodo en función de la longitud tiene forma lineal, es decir que es una magnitud directamente proporcional

Cuando la longitud del péndulo disminuye el periodo del péndulo disminuye siendo una magnitud directamente proporcional.

El cociente entre Periodo al cuadrado y la longitud (T2/ l) son sensiblemente iguales dando un promedio de 4 que equivale a la constante de proporcionalidad

Por tanto la ley que rige el péndulo simple es: el cuadrado del periodo es directamente proporcional a la longitud del péndulo.

CONCLUSIONES

La grafica de un péndulo a medidas angulares mínimas, corresponde a un movimiento armónico simple, y su gráfica del período en función del tiempo forma una línea recta, en el cual se deduce que la longitud del péndulo y el cuadrado de su periodo son magnitudes directamente proporcionales

La ley que rige el péndulo simple es: el cuadrado del periodo es directamente proporcional a la longitud del péndulo.

BIBLIOGRAFIA

HERNANDEZ Pérez José Luis y otros. Mecánica Guía de Experiencias. Editorial Enosa

VILLAMIZAR Villamizar Armando. Física II Mega. Editorial Editores.2003

GIANCOLI, Douglas. Física Giancoli. Sexta edición. Volumen 2. Editorial Pearson. 2007

...