PRÁCTICA 3: PERIODO DEL PÉNDULO SIMPLE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

INFORME DE LABORATORIO

PRÁCTICA 3: PERIODO DEL PÉNDULO SIMPLE.

DOCENTE MILTON LINARES

GABRIEL ESTEBAN BEJARANO

 ISRAEL MORALES

DAVID SANTOS

CRISTIAN DIAZ

BOGOTÁ D.C

7 de Marzo 2015

RESUMEN:

En esta práctica realizamos diferentes mediciones para estipular los factores que influyen en el comportamiento físico de un péndulo simple. El objetivo principal de esta práctica era el de hallar el periodo del péndulo en función de factores como la longitud de la cuerda, la masa y la amplitud angular, y a partir de dichos datos realizar una conclusión en cuanto a qué factor influye de manera más clara en el periodo del péndulo simple.

MARCO TEÓRICO:

PÉNDULO SIMPLE:

[pic 1]

Figura 1. Péndulo Simple formado por una masa (m) sostenida de una cuerda de longitud (L)

Es un sistema ideal que está constituido por una masa (m) suspendida en un punto fijo mediante una cuerda, de longitud (L) de la cual el peso no se tiene en cuenta, así como tampoco su elasticidad; se supone su masa como cero y su elasticidad nula. La masa oscila bajo la acción de la fuerza gravitacional.

Existen dos métodos para la ecuación del movimiento:

• Método de Newton.

• Método de Lagrange.

En el desarrollo del laboratorio se usó el método de Newton, y éste se describe con la segunda ley de Newton aplicada al péndulo simple.

.

SEGUNDA LEY DE NEWTON PARA PÉNDULO SIMPLE:

[pic 2]

Figura 2. Péndulo Simple con las fuerzas que actúan sobre la masa; tensión (T) y peso (mg). Cada Û son vectores perpendiculares para cualquier valor de θ.

Examinando las fuerzas que actúan sobre la masa podemos notar que al ser perpendiculares los vectores Û, se puede descomponer las fuerzas que están a lo largo de ellos. Haciendo la suma de las fuerzas que actúan en el sistema queda la siguiente ecuación:

[pic 3]

 PERIODO DEL PÉNDULO SIMPLE:

Es el tiempo transcurrido en el que el péndulo hace una oscilación.

Se calcula con la siguiente fórmula:

[pic 4]

MONTAJE EXPERIMENTAL:

Para llevar a cabo esta práctica  se realizó un montaje previamente estipulado, usando un base y un soporte, una cuerda, pesas con masas variadas, regla, cronómetro y papel milimetrado. La práctica inició con el montaje del péndulo con una masa de 15g y una longitud de 76 cm. Se inició con un ángulo constante de 15º  

ANÁLISIS Y RESULTADOS:

TABLA I

Tabla de Incertidumbres

Inicialmente empezamos variando las masas, tomamos masas de 25, 40 y 60 gramos, y los datos obtenidos fueron los siguientes

TABLA II

Variaciones de masas *

Posteriormente se manejó una masa fija y longitud fija, es decir, tan solo se varió el ángulo de oscilación.

TABLA III

Variación de ángulos*

Como se muestra en la Tabla III la variación de tiempo y así mismo del periodo, es absolutamente despreciable. Se procedió a variar la longitud de la cuerda a la cual se suspende la respectiva masa.

TABLA IV

Variación de longitudes*

...