MATERIAL DIDÁCTICO PARA EL MOVIMIENTO OSCILATORIO

21/05/2014 at 8:19 pm Deja un comentario

Determinación de la g en la superficie terrestre usando péndulos.

 

Para determinar la gravedad de la superficie terrestre podemos hacer la siguiente práctica:

 

LABORATORIO

Determinación de la g en la superficie terrestre usando péndulos

Introducción

Se denomina péndulo simple (o péndulo matemático) a un punto material suspendido de un hilo inextensible y sin peso, que puede oscilar en torno a una posición de equilibrio. La distancia del punto pesado al punto de suspensión se denomina longitud del péndulo simple.

1

En la práctica se considera un péndulo simple un cuerpo de reducidas dimensiones suspendido de un hilo inextensible y de masa despreciable comparada con la del cuerpo.

 

El péndulo describe un movimiento armónico simple en torno a su posición de equilibrio, y su periodo de oscilación alrededor de dicha posición está dada por la ecuación siguiente:

2

donde L representa la longitud medida desde el punto de suspensión hasta la masa puntual y g es la aceleración de la gravedad en el lugar donde se ha instalado el péndulo.

Objetivos

General:

Utilizando péndulos simples que realizan movimientos armónicos simples se Analizara el funcionamiento de un péndulo simple.

Específicos:

Determinar la aceleración de la gravedad, g, en el laboratorio.

Estudiar de qué factores depende el período T.

Material y equipo

ü  Varilla soporte.

ü  Base soporte

ü  Pinzas

ü  Diferentes masas.

ü  Metro o regla

ü  Cronómetro

ü  Hilo

ü  Tijera

 

Montaje Se realiza el montaje de la figura.

3

Procedimiento

Relación del período con la longitud del péndulo. Determinación de g

1)      Ya realizado el montaje, se seleccionan  una de las masas se separa del péndulo de la posición vertical un ángulo pequeño (menor de 10º) y dejarlo oscilar libremente, teniendo cuidado de verificar que la oscilación se produce en un plano vertical.

 

2)      Cuando se esté seguro de que las oscilaciones son regulares, se pone en marcha el cronómetro y se cuentan N oscilaciones completas a partir de la máxima separación del equilibrio (se aconseja tomar N = 20, bien entendido que una oscilación completa dura el tiempo de ida y vuelta hasta la posición donde se tomó el origen de tiempos). El periodo del péndulo T es igual al tiempo medido dividido por N.

 

* Se repite la medida anterior un total de cinco veces variando la longitud L péndulo y se anotan los datos en la siguiente tabla:

4

Valor medio de g:     

5

Resultados

Anotar los cálculos para determinar la gravedad terrestre.

Se obtiene la media de los valores del periodo obtenidos de las medidas de tiempo. Seguidamente, y empleando el valor de la longitud del péndulo, se calcula la aceleración de la gravedad a partir de:

Preguntas

1 ¿Qué fuentes de error aparecen en la determinación de la gravedad realizada en esta práctica?

2. ¿Disminuiría la precisión en la determinación de g utilizar un cronómetro que sólo apreciase décimas de segundo en lugar de centésimas?

3. ¿Sería una buena idea aumentar el valor del número de oscilaciones hasta varios millares para minimizar el error cometido al medir el periodo del péndulo?

4.  Recopile los valores de periodo de oscilación medidos por cinco compañeros que hayan utilizado péndulos de longitudes diferentes, y represente gráficamente las longitudes (en ordenadas) frente a los cuadrados de los periodos (en abscisas), que deduce de ella:

 

Conclusiones

 

 

Bibliografía

 

 

Beatriz Alvarenga Álvares, Física General con Experimentos Sencillos, Nueva Edición Actualizada, Harla S.A., Industria Editorial, Reg. NO 723, Brasil

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