Saturday, 19 August 2017
Práctica: Péndulo simple

 Péndulo simple

Objetivos generales:


l Familiarizar al estudiante con los conceptos del movimiento de un péndulo simple.

l Construir gráficas a partir de datos experimentales.

l Deducir la ecuación empírica de una curva construida con datos experimentales.




Objetivos Específicos:



l Determinar el tipo de curvas asociadas al movimiento de un péndulo simple.



l Calcular el valor de la gravedad empleando los datos del movimiento de un péndulo simple.

l Identificar fuentes de error que pueden presentarse en un experimento oscilatorio.





Guía para el marco teórico.



Buscar información referente a los siguientes términos:

l ¿Qué es un péndulo simple?

l Relación entre el período y la longitud.

l Relación entre el periodo de un péndulo y su amplitud.

l Definiciones de periodo, frecuencia y amplitud en un movimiento oscilatorio.

l Realice la linealización (cambio de variable) para los datos de periodo y longitud.





Equipo y materiales.






Prensa de mesa
Prensa mordaza
Péndulo simple
Prensa nuez grande
Varilla de 1300 mm
Cuerda
Metro
Interfaz para toma de datos
Transportador
Fotosensor
1 Calculadora científica
1 Vernier


Procedimiento.

1. Arme el equipo como se muestra en la figura, el cable se coloca tal que posea 80 cm de largo.



Péndulo



2. Encienda la interfase y luego la computadora.
3. Abra una sesión del data-studio y seleccione crear nueva experimento.
4. Inserte en la interfaz gráfica un sensor de movimiento (foto-compuerta) en el canal 1 y configúrelo realizando doble sobre el dibujo de la foto-compuerta.
5. Mueva el balín colgante hacia un lado, de manera que se desplace 5cm respecto de la posición de equilibrio. Luego presione estar “inicio” y suelte el balín. Permita que realice al menos unas 5 oscilaciones completa, luego presione “detener”.
6. Repita 5 para una amplitud de 8 cm, luego para 10 cm, para 12 cm y finalmente para 15 cm. Anote los datos anteriores en una tabla en su bitácora.
7. Calcule el valor promedio y desviación estándar para cada uno de los casos y no tome en cuenta el primer dato.
8. Ajuste la cuerda para que su longitud sea de 15 cm, y mueva el objeto colgante una amplitud pequeña, presione el botón “inicio”, luego suelte el balín y permite desplazarse unas 5 oscilaciones. Calcule el promedio y desviación de los datos de tiempo sin tomar en cuenta el primer dato. Anote dicho valor en la bitácora, en una tabla que posea encabezados para tiempo y otro para longitud.
9. Repetir 8 para las siguientes longitudes 25, 35, 45, 60, 70, 75, 85, 90 y 100 cm.
10. Cierre el programa del data-studio y abra el programa péndulo simple, que tiene un acceso directo en el escritorio.
11. Siga las instrucciones que aparecen en el programa de péndulo simple.



Guía para el análisi
s.



Tome en cuenta las anotaciones que realizó en su bitácora. Analice:



l Comportamiento de los datos de período en función de la amplitud. Puede apoyarse con gnuplot para realizar una gráfica donde aparezca los datos experimentales y la curva que predice la teoría para un péndulo simple ideal.

l Comportamiento de los datos de periodo en función de la longitud. Puede apoyarse con gnuplot para realizar una gráfica donde aparezca la curva experimental y la teórica.



l Analice que tan dispersos se encuentran los valores de medidos para longitudes grandes obtenidas experimentalmente.

l Compare el valor de la aceleración de la gravedad ( g = 9,74 ± 0.01 m/s2) con la que se obtiene del experimento.



{backbutton}