Péndulo Fisico

Practica de Laboratorio 4

“PENDULO FISICO”

RESUMEN

En este informe, se explicara el efecto y los fenómenos que ocurren en un péndulo físico al ser balanceado de un punto inicial con respecto al eje horizontal con un Angulo no mayor de 15 grados.

Cuando se suspende un sólido r´ıgido de un punto que no pasa por su centro de masas (CM) y se separa de su posición de equilibrio, dicho sólido realiza un movimiento oscilante bajo la acción de su propio peso y recibe el nombre de péndulo.

OBJETIVOS

Determinar el valor de la aceleración de la gravedad en Tacna.

FUNDAMENTO TEORICO

Un péndulo físico(o péndulo compuesto) es cualquier cuerpo rígido que puede oscilar libremente alrededor de un eje horizontal, debido a la acción de la gravedad.

Supongamos que el cuerpo de la figura puede oscilar en el punto P, su masa es m, O es el centro de gravedad, b es la distancia del punto de giro al punto O, entonces el momento en P debido al peso del cuerpo, es el momento restaurador y viene dado por:

τ=-bmg,senθ

Donde el torque puede ser expresado como:

τ=I.α

Siendo Iel momento de inercia en el punto P;α=(d^2 θ)/(dθ^2 )es la aceleración angular, para ángulos pequeños senθ=θ, tendremos que:

(d^2 θ)/(dθ^2 )+(bmg/I)θ=πr^2

Y haciendo:

ϖ^2=bmg/I

Es decir en (3) tendremos que:

(d^2 t)/(dθ^2 )+ϖ^2 θ=0

Que es la ecuación del MAS.

Además como ϖ=2π/T . En la ecuación (4) tendremos que:

(mg/(4π^2 )) T^2 b=I

Y por el teorema de Steiner:

I=I_0+mb^2

SiendoI0el momento de inercia en el centro de gravedad. Es decir:

(mg/(4π^2 )) T^2 b=I_0+mb^2

Y acomodando:

b^2=(g/(4π^2 )) 〖 T〗^2 b-I_0/m

Y si hacemos:

Y=b^2, x=T^2 b , A=(g/(4π^2 )),B=I_0/m , Tendremos la ecuación de una recta de pendiente A

y=Ax-B

MATERIALES, EQUIPOS O INSTRUMENTOS

Una barra de rígida con orificios igualmente espaciados.

Triangulo de madera

Prensa

Prensa cuchilla

Regla

Cronometro.

PROCEDIMIENTO

Disponer el equipo como en la figura.

Mida la distancia b del punto más alejado de la varilla a su centro y haga oscilar 10 veces en pequeñas amplitudes y encuentre su periodo T.

Repita el paso anterior para el orificio siguiente y luego para el sucesivo (hasta unos dos orificios antes de llegar al centro), anotando los valores en la tabla; de allí construya la tabla de datos obtenidos y con los valores obtenidos grafique su recta. De la recta halle la pendiente y de la pendiente halle el valor de la gravedad g=4π^2 A

Mida

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