Reporte de la practica experimental #4 – “El péndulo simple”

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO[pic 2][pic 3]

FACULTAD DE CIENCIAS

CARRERA: BIOLOGIA[pic 4]

Titulo: Reporte de la practica experimental #4 – “El péndulo simple”

Alumno: Eliel Hernández Fuentes  Grupo: 5010

Contacto: eliel_hernandez_fuentes@ciencias.unam.mx

Profesores:

• José Alfredo Morales Pérez
• Alina González Torres

Objetivos:

Determinar el valor local de la aceleración de la gravedad mediante el estudio de un péndulo simple.

Adquirir práctica en la determinación de longitudes y de intervalos de tiempo, en representación gráfica de datos.

Materiales:

• Hilo (1m)
• Una plomada
• Nuez
• Soporte
• Varillas
• Cronometro
• Metro
• Transportador

Resumen:

Se separa el péndulo de su posición vertical con un ángulo pequeño y se deja oscilar libremente. Cuando las oscilaciones sean regulares se pondrá en marcha el cronometro para registrar el tiempo que le toma dar una oscilación completa. Lo anterior se repetirá por 30 veces registrando en una tabla los periodos para posteriormente calcular el tiempo promedio y los demás datos necesarios para hallar la constante gravitacional.

Marcó teórico:

En  el siguiente informe se harán una serie de cálculos para obtener una gravedad experimental y se compara dicha gravedad con la gravedad teórica (9.8 m/s2) para saber que tan cercano es el resultado de la gravedad experimental de la teórica y con esta comparación podremos saber si este método es preciso o no.

 Entendamos al péndulo como cualquier sistema físico formado por un cuerpo que puede oscilar suspendido desde un punto fijo bajo la acción combinada de la gravedad y de la inercia. [pic 5][pic 6]

Ahora bien si nos referimos a un péndulo simple es te es un sistema idealizado constituido por una partícula de masa m que esta suspendida de un punto fijo O mediante un hilo inextensible de distancia o longitud l .(véase figura.1)

El péndulo que se va a utilizar en la práctica va a ser una aproximación, formado por una pequeña esfera pesada suspendida de un punto-soporte por medio de un hilo prácticamente inextensible y de masa despreciable. Cuándo el péndulo es separado de su posición vertical de equilibrio inicia un movimiento de tipo oscilatorio cuyo periodo es:

[pic 7]

En donde L es la longitud del péndulo y g el valor de la aceleración de la gravedad. La fórmula teórica del periodo de un péndulo simple está deducida para un ángulo pequeño de separación (De 1 a 10 grados). Con objeto de homogeneizar las oscilaciones, se desprecian las primeras y se empieza a contar el tiempo a partir de la quinta oscilación.

Realmente de la ecuación anterior lo que nos importar es despejar a g asi que la nueva ecuación nos queda así:

[pic 8]

Ahora bien, con esta información previa se puede partir para desarrollar el experimento del péndulo y verificar si efectivamente estos antecedentes se cumpliran.

Metodología (desarrollo experimental):

1.-Realizamos el modelo de lo que es un péndulo simple, ensamblamos un soporte en el cual estaría montado nuestro péndulo que consistiría en una pequeña plomada de una masa m sostenida a partir de un hilo de longitud l (1 metro) y con ayuda de un compas medimos 5º que nos serviría como ángulo de referencia para tomar las siguientes mediciones, además de poder realizar un movimiento armónico simple.

2.- Medimos 30 paridos, y a dichos datos le aplicamos un análisis de datos estadísticos, (valor máximo, valor mínimo, promedio.  Proseguimos a sacar la desviación estándar), con los cuales mas adelante nos apoyaremos para encontrar g.

3.-Tomamos nuevamente 3 periodos, pero esta vez con 10 diferentes longitudes con el fin de experimentar y analizar que factores afectan a este proceso. Comprobamos  de cierta manera la longitud si afectaba el tiempo del periodo.

4.-Para demostrar que nuestros datos estaban aproximados utilizamos la ecuación del péndulo simple, la cual  con anterioridad se demostró por diversos temas que estaban relacionados con el movimiento armónico.

5.-Gracias a esta ecuación se obtuvo el valor de la gravedad.

Resultados: 1.-Tablas y graficas de los valores obtenidos.

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