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• jhoan jimenez

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MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE: PENDULO SIMPLE Objetivo Investiga la dependencia en la oscilación de un péndulo simple con las variables longitud de cuerda, masa del cuerpo y valor de aceleración de la gravedad

Objetivo secundario Interpretación de errores sistemáticos y efectivos que permitan la correcta ejecución de un laboratorio con valores obtenidos que sean confiables

Materiales  

Computador o Tablet con acceso a la internet. Simulación disponible en la dirección: https://phet.colorado.edu/sims/html/pendulum-lab/latest/pendulum-lab es.html.

Marco teórico El péndulo simple está formado por una masa, suspendida de un punto fijo por medio de un hilo inextensible de masa despreciable y longitud especifica, que oscila alrededor de otro punto fijo en el mismo vertical. Movimiento armónico: es un movimiento periódico, y vibratorio en ausencia de fricción, producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional a la posición. Periodo: es el tiempo empleado por la esfera en realizar un ciclo u oscilación completa. Frecuencia: es el número de ciclos realizados en la unidad de tiempo. Amplitud: es el máximo valor de la elongación o distancia hasta el punto de equilibrio, que depende del ángulo α entre la vertical y el hilo.

Procedimiento 1. Asegúrese de seleccionar Gravedad: Tierra y fricción: Ninguna. 2. Seleccione el valor de la longitud de la cuerda igual a 50 cm. 3. Varíe el valor de la masa m del cuerpo desde 0.1 kg hasta 1.5 kg en incrementos de 0.3 kg y mida el correspondiente periodo de oscilación con la ayuda del cronometro para cada valor de masa. Para mayor exactitud cronometre el tiempo de 10 oscilaciones y divida entre 10 después para hallar T. Registre sus valores en la Tabla 2.2. 4. A partir de la tabla de datos del inciso 3 construya una gráfica de T en función de m. 5. Utilice sus conocimientos de linealización de una función para determinar la relación matemática entre T y m al encontrar el valor de γ. 6. Use sus conocimientos de análisis dimensional para demostrar que en el caso de pequeñas oscilaciones γ = 0 y β = 1/2. Compare su resultado obtenido en el inciso 5 con el valor γ = 0. ¿A qué se debe la discrepancia? 7. De los resultados anteriores escriba la dependencia de T con, g y m. 8. A partir de la relación obtenida para T en el inciso 7 determine el valor de la aceleración de la gravedad en la luna, Júpiter y el planeta X. Para los dos primeros casos, compare estos valores con los que arroja el simulador y los reportados en la literatura (gluna = 1,625 m/s2, gjupiter = 24,79 m/s2). Explique las posibles discrepancias.

Resultados

Análisis de resultados El valor de la gravedad es de 9,8 m/s2, y el valor obtenido en la práctica varia entre 9,660 y 9,813 que presenta más aproximación con respecto al valor teórico formulado es el valor experimental calculado ya que su diferencia al teórico es mínima y su similitud es casi igual. Además, en el desarrollo del procedimiento nos pudimos dar cuenta que cada uno de los datos calculados representan o deben tener cierto grado de exactitud bien sean calculados mediante instrumentos o a partir de expresiones o ecuaciones y que implica tener cierta claridad en el manejo de los conceptos para poder interpretarlos. En cuanto a los valores teóricos calculados al final nos damos cuenta que las diferencias de unos con otros NO son tan diferentes esto indica que cada uno de los datos calculados representan cierto grado de exactitud desde el inicio de la práctica, durante y después de la misma.

Conclusiones Con el correcto desarrollo de los procedimientos establecidos en el laboratorio se ha podido llegar a las siguientes conclusiones, basados en la comprobación experimental y teórica: 

El error sistemático es muy bajo lo que nos da a entender la efectividad de los procedimientos realizados.

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En la gráfica de longitud Vs T^2 podemos ver la eficiencia de la practica realizada debido a que nos dio una línea recta perfecta.

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El período de un péndulo sólo depende de la longitud de la cuerda y el valor de la gravedad.

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Debido a que el período es independiente de la masa, podemos decir entonces que todos los péndulos simples de igual longitud en el mismo sitio oscilan con períodos iguales.

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A mayor longitud de cuerda mayor período.

Bibliografía 

https://sites.google.com/a/colegiocisneros.edu.co/fisica10y11/home/eventosondulatorios/movimiento-armonico-simple-mas

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https://www.monografias.com/trabajos98/analisis -pendulo-simple/analisis -pendulosimple.shtm