Péndulo de torsion.

3.  PÉNDULO DE TORSIÓN

1. Objetivos

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2. Sistema

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Sistema 1 : Consiste en un disco rígido unido a un alambre que se encuentra suspendido en la parte superior de un soporte fijo. Las cuerdas enrollados en torno al disco sirven para suspender pesos (variable de independiente)  con los que se aplicará el par que causa un desplazamiento angular θ (variable dependiente).

Sistema 2 :   El mismo disco anterior sobre el que se colocan pesos y se deja girar libremente para determinar su periodo.

3.  Modelo Teórico

Cuando el disco se deja girar un ángulo pequeño θ  el alambre ejerce un torque   de restitución que es proporcional a la rotación del disco:

                         (1)

En donde la constante de proporcionalidad κ es característica de cada material y se llama  constante de torsión.

Si el sistema se deja oscilar su periodo de oscilación  T viene dado por:

                        (2)

en donde I  es el momento de inercia del disco.

Si colocamos dos cuerpos de masa m simétricamente en el disco a una distancia fija l medida desde el centro, el periodo de oscilación viene dado por:

                 (3)

siendo I’ = 2ml2 el momento de inercia de las dos masas. En este modelo se admite que las masa sean puntuales.

1. Diseño Experimental

      Equipo y material

• Un péndulo de torsión
• Una mesa de fuerzas
• Dos portapesas
• Un juego de pesas
• Dos trozos de cuerda
• Cronómetro

Sistema 1: Se suspende el sistema disco-alambre del soporte fijo, se ubica a cada lado un soporte con poleas que sirven para mantener las cuerdas paralelas entre sí y permiten que sean siempre perpendiculares al radio del disco. Un tercer soporte se coloca debajo para sostener un transportador. Con la escala graduada en ángulos (± 1 grado) se puede medir el desplazamiento angular del disco. Los pesos se colocan en los platillos para producir la desviación angular.

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