Pendulo Fisico

LABORATORIO DE PÉNDULO FÍSICO

OBJETIVOS

* Medir la aceleración de la gravedad.

ESPECÍFICOS

* Determinar experimentalmente la relación entre el periodo y la longitud del péndulo, que influye sobre el tiempo.

* Hallar el periodo del péndulo mediante el isocronismo de las oscilaciones.

* Identificar la dependencia del periodo con la amplitud para pequeñas oscilaciones.

* Realizar un análisis de los aspectos dinámicos que intervienen en el funcionamiento del péndulo físico.

MARCO TEÓRICO

El péndulo físico es un sistema integrado por un sólido (en este caso una barra metálica), móvil en torno a un punto o eje fijo y que oscila solamente por acción de su peso.

Figura 1: Descripción gráfica y matemática del péndulo físico.

Se requiere determinar el periodo del péndulo en una variación de grados, 10° y 20°, respectivamente como amplitud; se necesita identificar la relación que hay ligada al tiempo que emplea un péndulo para realizar una oscilación completa, para ello se identifica el centro de masa de la barra (tomándolo como punto final para las oscilaciones), como se observa en la FIGURA 1 y a partir del primer hueco se empieza a hacer oscilar la barra.

El Periodo está dado por:

τ=2πImgh

Donde I:

I=IC+mh2

IC quiere expresar el momento de inercia del objeto respecto al centro de masa, está dado por:

IC=112mL2

Finalmente el periodo se hallaría de la siguiente manera:

τ=2πL212gh+hg

Otra expresión del centro de masa es a partir del radio de giro, que se determina por la relación de:

IC=mk2

Con respecto al radio de giro el periodo se podría así:

τ=2πk2+h2gh

Se determinan los valores de C y n a partir de los datos tomados en el laboratorio:

τ=Chn

El objetivo principal del laboratorio es determinar la aceleración de la gravedad, y para ello se toma la siguiente expresión:

τ2h=4π2L212g+4π2gh2

Al momento de hacer mediciones experimentalmente, se debe tener en cuenta que para cada una de ellas (h, L, t) cabe una margen de error pequeña, que puede ser humana o a causa de los instrumentos utilizados. Para ello existen las siguientes condiciones para el cálculo de errores.

Para calcular el error de medición se hace de la siguiente manera:

x=x±∆x

Donde x es el valor de la medición y ∆x es el error en la medición usando la regla.

En los tiempos el error es causado por la reacción al oprimir el botón del cronómetro, a cargo de la persona que toma los tiempos; por otro lado el error también proviene

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