Transferencia de calor por conducción

PENDULO SIMPLE

Christian Arteta, Armando Gil, Daniel Polo, Diego Martínez

Grupo: A

Ing. Eduardo Martínez iglesias.

Laboratorio de física calor ondas

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RESUMEN

En el presente informe se muestran los resultados experimentales por medio de la práctica de péndulo simple, constituido por un hilo inextensible con una masa desprendible, que oscila libremente alrededor del eje que pase por un plano fijo.

En esta experiencia, realizamos el contenido correspondiente al péndulo simple, primero debemos saber que, en los comienzos, el péndulo se utilizó como instrumento de medida del tiempo a partir de Galileo Galilei. Apareciendo por esa época las leyes que lo rigen las cuales también usaremos en esta práctica. Después de esas aplicaciones se dice que el péndulo simple es un movimiento oscilante el cual es uno de los más sencillo que puede tener una partícula que cuelga de un hilo (por efecto de la gravedad). Este movimiento oscilatorio se realiza sobre un sistema donde no actúa ninguna fuerza de rozamiento, en otras palabras, en el sistema no existe disipación de energía, y el movimiento se mantiene invariable, sin necesidad de comunicarle energía exterior a este. Este movimiento tiene como aplicaciones a los péndulos, es así como podemos estudiar el movimiento de este tipo de sistemas tan especiales. Este es el tema principal para tratar en esta experiencia.

Palabras claves: péndulo simple, oscilaciones, masa, movimiento armónico etc.

Abstrac

In the present report the experimental results are shown by means of the simple pendulum practice, constituted by an inextensible thread with a detachable mass, that oscillates freely around the axis that passes through a fixed plane.

In this experience, we perform the corresponding content in the simple pendulum, first we must know that, in the beginning, the pillar in the instrument of measurement of time from Galileo Galilei. Appearing at that time. After these applications it is said that the simple pendulum is an oscillating movement which is one of the simplest that a particle hanging from a thread (due to gravity) can have. This oscillating movement is carried out in a system where no friction force can be applied, in other words, in the system there is no dissipation of energy, and the movement remains unchanged, without the need for external communication. This movement has as applications for pendulums. This is the main topic to deal with in this experience.

Keywords: simple pendulum, oscillations, mass, harmonic movement etc.

INTRODUCCION

Como sabemos en la naturaleza hay muchos movimientos que se repiten a intervalos iguales de tiempo, estos son llamados movimientos periódicos.  Este tipo de movimiento es de mucha aplicabilidad en la vida del ser humano, entre ellos es importante destacar: un reloj de péndulo, una grúa de demolición o un pendiente. Aunque su estructura y condiciones de ejecución no son exactamente iguales a la de un péndulo simple, pero son tal vez los ejemplos más cercanos que se puede encontrar este fenómeno. Como se dijo este fenómeno trata generalmente en una masa puntual suspendida por una cuerda de masa despreciable e inextensible; cuando se toma la masa y se le separa hacia un lado de su posición de equilibrio y después se suelta, el péndulo comienza a oscilar en un plano vertical por la influencia de la gravedad. Para esta experiencia tendremos en cuenta los resultados arrojados por el programa cassylab y el análisis de sus gráficas.

MARCO TEORICO

Los conceptos que tendremos en cuenta para la experiencia son los siguientes:

PÉNDULO SIMPLE

Un péndulo simple (también llamado péndulo ideal) es un sistema idealizado constituido por una partícula de masa m que está suspendida de un punto fijo mediante un hilo inextensible de longitud L y de masa despreciable. Si la partícula se desplaza a una cierta posición de modo que el hilo forme un ángulo inicial φ0 con la vertical y luego se suelta, el péndulo comenzará a oscilar, describiendo una trayectoria circular, un arco de circunferencia de radio L. 

FRECUENCIA ANGULAR DE UN PÉNDULO SIMPLE

Representa la rapidez de cambio de una cantidad angular (no necesariamente relacionada con un movimiento rotacional) que siempre se mide en radianes, de modo que sus unidades son rad/s. La frecuencia angular, ω, es 2Π veces la frecuencia

PERIODO DE UN PÉNDULO SIMPLE

El tiempo que experimenta un péndulo se define como el tiempo que tarda en recorrer un ciclo completo, es decir el tiempo que tarda desde que está en un extremo hasta que vuelve otra vez al mismo extremo su valor es T = raíz (g/L)

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE[pic 3]

El movimiento armónico simple, también denominado movimiento vibratorio armónico simple es un movimiento rectilíneo con aceleración variable producido por las fuerzas que se originan cuando un cuerpo se separa de su posición de equilibrio, ejemplo el péndulo de un reloj o una masa suspendida de un resorte. Un cuerpo oscila cuando se mueve periódicamente respecto a su posición de equilibrio. El movimiento armónico simple es el más importante de los movimientos oscilatorios, pues constituye una buena aproximación a muchas de las oscilaciones que se dan en la naturaleza y es muy sencillo de describir matemáticamente. Se llama armónico porque la ecuación que lo define es función del seno o del coseno.

MOVIMIENTO OSCILATORIO

Un movimiento oscilatorio se produce cuando al trasladar un sistema de su posición de equilibrio, una fuerza restauradora lo obliga a desplazarse a puntos simétricos con respecto a esta posición. Se dice que este tipo de movimiento es periódico porque la posición y la velocidad de las partículas en movimiento se repiten en función del tiempo. 

Vibración u oscilación: Es la distancia que recorre la partícula en un movimiento completo de vaivén

Centro de equilibrio: Es el punto medio que separa las dos posiciones extremas alcanzadas por la partícula en su movimiento.

Elongación: Es la distancia alcanzada por la partícula en cada punto de su recorrido a partir de su centro de equilibrio. Debemos tener en cuenta que los valores obtenidos a la derecha del centro de equilibrio son positivos y a la izquierda negativos.

Amplitud: Es el valor máximo de la elongación.

Periodo: Es el tiempo que emplea una partícula en realizar una oscilación completa.

Frecuencia: Es el número de oscilaciones que realiza una partícula en la unidad de tiempo.  

Formulas a utilizar en el Movimiento armónico simple:

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