PÉNDULO Y DIAPASÓN FUNDAMENTO TEORICO

PÉNDULO Y DIAPASÓN

OBJETIVOS

1. Determinar experimentalmente el periodo de un péndulo
2. Relacionar el periodo del péndulo con el periodo del diapasón
3. Determinar la frecuencia de un diapasón a partir del periodo del péndulo.

FUNDAMENTO TEORICO

Se define como un péndulo simple a un pequeño cuerpo de masa puntual colgado de un hilo largo e inextensible. Este sistema es el típico ejemplo de un movimiento armónico simple (MAS).

La representación gráfica de la amplitud de la oscilación contra el tiempo en un MAS es una función senoidal o cosenoidal.

El periodo es el tiempo que tarda en cumplirse una oscilación completa y lógicamente se toma sobre el eje de tiempo. Si se toma una escala de tiempo constante, la descripción de la curva será constante en cuanto a separación gráfica de un periodo a otro. Además al graficar sobre un mismo plano con escalas iguales dos movimientos armónicos simples, aunque no tengan periodos iguales, se pueden hacer consideradamente simultaneas de tiempo. Gráficamente significa que, en el eje de tiempo, distancias iguales, representan tiempos iguales a ambos movimientos.

Analizando lo anterior, podemos decir que si se hace una medición simultanea de dos movimientos armónicos simples de periodos, la representación gráfica de estos movimientos puede variar en su escala de tiempo, sin causar que la relación grafica de un periodo a otro varié de alguna forma.

Matemáticamente, si tenemos tiempos iguales, podemos conocer el periodo de uno de los movimientos a partir del otro, así:

 [pic 1]

De esta manera podemos hallar el periodo de un movimiento armónico simple observando su representación gráfica simultánea con otro movimiento armónico simple cuyo período se conozca.

EQUIPO UTILIZADO

• Placa de vidrio
• Cronómetro
• Diapasón
• Péndulo
• Alambre delgado
• Vela
• Papel higiénico

PROCEDIMIENTO

1. Monte el aparato que se muestra en la Fig. 1.

[pic 2]

1. En primer lugar hay que determinar el periodo del péndulo, para ello se hace lo siguiente:

Se pone a oscilar el péndulo sobre vidrio ahumado, deslizando el vidrio ahumado, deslizando el vidrio con velocidad constante, tome el tiempo que tarda en deslizar el vidrio de un extremo a otro. Se observa que queda registrado en éste una onda senoidal aproximadamente. Cuente el número de oscilaciones registradas en la placa de vidrio. Repita lo anterior por lo menos 5 veces y llene la tabla #1.

TABLA # 1

1. Ponga a oscilar simultáneamente el péndulo y el diapasón; deslizando el vidrio ahumado con velocidad constante de manera que los dos movimientos queden registrados en la placa de vidrio como se muestra en la Fig. 2.

Cuente el número de oscilaciones efectuadas por el diapasón contenidas en una oscilación del péndulo. Repita la operación anterior 5 veces y llene la tabla #2.

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