Informe del Protocolo N° 2 Péndulo Simple Nombre: Varg Vargas as Ramírez Carlos ndrés! ndrés! "ni#ersidad: "ni#ersidad $écnica Particular de %o&a! $itulaci'n: Ingeniería en Sistemas Computacionales! (irecci'n: #enida #enida "ni#ersitaria ) *+ de agosto! Correo,e: ca#argas*+-utpl!edu!ec ca#argas*+-utpl!edu!ec Resumen. Durante
nuestra estadía en el laboratorio se realizó una práctica, en la cual se utilizó el péndulo simple, con él se nos trataba de hacer entender de manera clara los conceptos tales como: periodo, tiempo, gravedad, entre otros que influyen o hacen parte del sistema a analizar. racias a este traba!o de laboratorio pudimos laboratorio pudimos realizar un traba!o, a partir de cada uno de los datos registrados, teniendo la capacidad de interpretarlos y describiendo teóricamente lo que cada una de las muestras generadas por cómo funcionaba el sistema, en este caso el péndulo simple. "ste tipo de traba!os e#perimentales, nos permiten traba!ar con valores que son de vital importancia ya que a partir de estos se puede entender el procedimiento que tiene como finalidad demostrarnos el traba!o del sistema a estudiar.
Abstract .
During our stay in the laboratory, a practice $as performed, in $hich the simple pendulum $as used, $ith it $e $ere trying to ma%e clear the concepts such as: period, time, gravity, among others that influence or are part of the &ystem to be analyzed. 'han%s to this laboratory $or% $e $ere able to perform a $or%, from each of the registered data, having the ability to interpret them and theoretic theor etically ally describing describing $hat each of the samples generated by ho$ the system $or%ed, in this case the simple pendulum. 'his type of e#perimental $or% allo$s us to $or% $ith values that are of vital importance because from these can be understood the procedure that has as purpose to demonstrate the $or% of the system to study.
1 Introducción La física es una ciencia fundamental, donde las las teor teoría íass se cons consol olid idan an en leye leyess cuan cuando do superan la fase experimental. La experi experimen mentac tación ión se basa basa en un diseño diseño que resp respon onda da a las las hipó hipóte tesi siss plan plante tead adas as y que que posibilite recoger datos fiables para el análisis estadístico correspondiente. El movi movimi mien ento to osci oscila lato tori rio o es cuan cuando do se desplaa el p!ndulo a un ángulo muy pequeño de la vertical y se libera en un campo gravitatorio libre de fricción que corresponde a un sist sistem ema a osci oscila lant nte e con con movi movimi mien ento to armónico simple.
relación con la longitud y la determinación de la aceleración gravitatoria.
(urante el tiempo .ue estu#e en el laboratorio/ se e#idencio la capacidad .ue se tiene de interpretar datos ) sus resultados/ con modelos te'ricos/ mediante la realiz realizaci aci'n 'n de pr0cti pr0cticas cas para para pod poder er determ determina inarr la #alidez ) e1actitud de los mismos/ con la finalidad de llegar a entender el comportamiento de un péndulo simple ) así lograr identificar las características tales como como su mo#i mo#imi mien ento to peri peri'd 'dic ico/ o/ ) luego luego con con esto esto grafic graficarl arloo )a con #alore #aloress calcul calculado ados/ s/ tenien teniendo do en cuenta características tales como: gra#edad/ periodo/ longitud ) masa/ .ue se encuentran )a implícitos!
"onf "onfor orme me las las rest restri ricc ccio ione ness y cond condic icio ione ness anot anotad adas as,, el perí períod odo o de osci oscila laci ción ón de un p!ndulo simple depende de la longitud y de la gravedad.
finalizar )a con cada uno de los datos corres correspon pondie dientes ntes .ue nos lle#ar lle#aran an a determ determina inarr el comportamiento del péndulo/ .ue es b0sicamente lo .ue se .uiere con este e1perimento!
La real reali iac ació ión n de esta esta prác prácti tica ca perm permit itir irá á analiar el movimiento de un p!ndulo simple, determ determina inando ndo el períod período o de oscilac oscilación ión,, su
1.1 Normas Generales
Reportar correctamente el período de oscilaci'n de un péndulo simple!
Identificar las fuentes de error en la determinaci'n del período de oscilaci'n del péndulo simple ensa)ado! 3stablecer la dependencia del período de oscilaci'n de la longitud del péndulo! (eterminar la aceleraci'n de la gra#edad/ g!
racias al cronometro pudimos obtener estas cantidades/ pero a5ora debemos encontrar $/ .ue corresponde al periodo de cada uno de los tiempos! 3ste #alor lo encontraremos di#idiendo el #alor del tiempo para su n;mero de oscilaciones! 5ora se los mostramos en la continuaci'n de la tabla!
1.2 Materiales y Métodos
Para la realizaci'n de la pr0ctica se necesit' los siguientes materiales: • • • • • • • •
"na cuerda de *!4m "na esfera con o&al "na nuez con ganc5o "n fle1'metro "n trípode "na #arilla uni#ersal "n cronometro Cuaderno de apuntes ) esferogr0fico!
2 Metodología Para la realizaci'n de la pr0ctica se necesit'/ armar una #arilla uni#ersal en un trípode/ en el e1tremo superior ubi.ue la nuez/ suspenda de la nuez una cuerda ) de su e1tremo libre ate al o&al de una esfera!
1
2
3
*/2+ */=7 */7* */86 2/*= 2/64
*/2+ */=7 */>+ */8> 2/*= 2/64
*/*< */=4 */<= */8< 2/*4 2/42
5ora .ue tenemos nuestros periodos/ los sumaremos ) lo di#ideremos para tres/ debido a .ue son tres los #alores de periodos! Se muestra acontinuacion su resultado! T
1,19 1,46
%a pr0ctica se realiza en dos etapas:
1,71
Etapa 1. Medida del período de oscilación
&uste la longitud del péndulo ) mida desde el punto de suspensi'n de la cuerda al centro de la esfera con una longitud de diferentes #ariables/ iniciando con 6+cm/ 4+cm/ 7+cm/ 8+cm/ **+cm/ *6+cm! (esplace el péndulo con un 0ngulo pe.ue9o/ libérelo ) registre el tiempo transcurrido en *+ oscilaciones! Realice este proceso por un total de seis mediciones!
1,96 2,14 2,40
"na #ez .ue )a encontramos nuestro periodo final de cada una/ es 5ora de encontra la gra#edad .ue se e&erce en cada uno de ellos ) para esto utilizaremos la siguiente formula:
Etapa 2. Dependencia del período de oscilación de la longitud del péndulo
Para cada longitud del péndulo registre el tiempo para un total de seis mediciones de *+ oscilaciones cada una! Inicie con una longitud de 6+ cm/ aumente la longitud en 2+ cm cada #ez/ para un total de seis longitudes!
3 Resultados 3n la siguiente tabla tenemos registrados los #alores de las distintas longitudes de la cuerda ) sus tiempos correspondientes! !"cm#
$scilaciones
t1
t2
t3
6+ 4+ 7+ 8+ **+ *6+
*+ *+ *+ *+ *+ *+
*2/++ *=/<4 *7/+< *8/6* 2*/64 26/=<
**/84 *=/<> *7/84 *8/7> 2*/6> 26/=4
**/<2 *=/=> * *8/<+ 2*/=8 24/*<
gracias a esta formula podremos encontrar la gra#edad de cada uno de nuestros #alores! Se muestra acontinuacion el resultado! g?m@sA2B >=2/=7 824/<* 8=*/77 82>/6< 8=7/<< >>8/2> $eniendo en cuenta .ue los datos se realiza la grafi1a ?31celB correspondiente %ongitud #s $iempo:
2
>=2/=7 824/<* 8=*/77 82>/6< 8=7/<< >>8/2> ?tabla =B ra#edad .ue e&ercio en cada uno de los tipos de cuerda .ue fueron utilizados en la practica!
3.1 %iguras y a&las
Valores de longitud/ oscilaciones ) tiempo! !"cm#
$scilaciones
6+ 4+ 7+ 8+ **+ *6+
*+ *+ *+ *+ *+ *+
t1
*2/++ *=/<4 *7/+< *8/6* 2*/64 26/=< ?tabla *B
t2
t3
**/84 *=/<> *7/84 *8/7> 2*/6> 26/=4
**/<2 *=/=> * *8/<+ 2*/=8 24/*<
rafica %ongitud #s $iempo
%ongitudes de las cuerdas/ oscilaciones 5ec5as durante la pr0ctica/ tiempos de duraci'n! Periodo
?grafica *B
1
2
3
*/2+ */=7 */7* */86 2/*= 2/64
*/2+ */=7 */>+ */8> 2/*= 2/64
*/*< */=4 */<= */8< 2/*4 2/42
?tabla 2B Periodos de los diferentes tiempos empleados/ con las diferentes longitudes de cuerda! Periodo $otal T
1,19 1,46 1,71 1,96 2,14 2,40
?tabla 6B Periodo total o la suma de todoso los periodos! ra#edad g?m@sA2B
rafica .ue nos a)uda a representar nuestra tabla de una forma m0s clara! 3.2 '&re(iaturas y 'crónimos
%: longitud de la cuerda! t*/ t2/ t6: tiempo */ tiempo 2/ tiempo 6! $: periodo total! $*/ $2/ $6: periodo */ periodo 2/ periodo 6! g: gra#edad! : Pi
) Discusión de los resultados nalizando cada uno de los resultados/ comparamos el #alor te'rico de la gra#edad ?el dic5o en ecuadorB con nuestros #alores! DEué tan e1acto fueron nuestros #alores a la gra#edad .ue nos muestra 3cuadorF %a gra#edad en 3cuador es de 8!7> m@s ²,gracias a esto nos podemos dar cuenta como nuestro e&ercicio tiene sus aceraciones/ pero en algunos casos no tanto!
* +onclusiones l estar en el laboratorio e incluso )a fuera de el/ nos 5a permitido identificar el método adecuado .ue se debe utilizar para el registro de datos e1perimentales como fue el de nuestro caso!
3l an0lisis ) procesamiento fueron esenciales para lograr obtener cada uno de nuestros datos/ los cuales nos a)udaron identificar m0s claro el concepto del péndulo simple!
, Recomendaciones Prepara los materiales/ utilizar ) comprobar .ue estén listos para su uso! #e debe soltar la masa del p!ndulo en el mismo instante en que se escucha el sonido que produce el sensor de movimiento para errores de cálculo.
-i&liograía/ G*H 5ttps:@@!fisicalab!com@apartado@mas,), pendulosJcontenidos G2H Kísica para ciencia e ingeniería/ Volumen */ Séptima edici'n Sera) , Leett M o#imiento oscilatorio/ Capitulo *4/ p0g! ?=*>B! G6H 5ttps:@@es!iOipedia!org@iOi@Intensidaddelca mpogra#itatorio G=H ec0nica 31perimental para Ciencias e Ingeniería/ ario 3nri.ue Ql#arez Ramos! G=H $anual de Laboratorio %utomatiado de &ísica ' ( #egunda Edición
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