el péndulo

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LABORATORIO 3.5 ENCUENTRA TU PROPIO OSCILADOR ARMÓNICO

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LABORATORIO 3.5ENCUENTRA TU PROPIO OSCILADOR ARMNICOIntroduccinEn el presente informe oser!"remos los f#n$"mentos %si&os $el sistem" f'si&o$el p(n$#lo) me$i"nteoser!"&iones*e&*"spre!i"mente&on#ne+perimento.D"remos " &ono&er l"s $iferentes &"r"&ter'sti&"s $e #n mo!imiento os&il"torio en$iferentes lon,it#$es - %n,#los) p#$ien$o "s') &ompren$er l"s p"rtil"ri$"$es .#ese ,ener"n en #n mo!imiento $e (st" &l"se.OBJETIVOS/Compren$er el mo!imiento .#e $es&rie #n p(n$#lo. /In!esti,"r el por.#( $e los $i!ersos &"sos .#e present" este mo!imiento./Per&iir los $istintos mo$elos $el mo!imiento pen$#l"r &on m"-or &l"ri$"$.MARCO TERICOSe $i&e .#e #n sistem" "l.#ier") me&%ni&o) el(&tri&o) ne#m%ti&o) et&. es#n os&il"$or "rm0ni&o si "n$o se $e1" en liert"$) f#er" $e s# posi&i0n$e e.#ilirio) !#el!e *"&i" ell" $es&riien$o os&il"&iones sin#soi$"les) osin#soi$"les "morti,#"$"s en torno " $i&*" posi&i0n est"le.L" m"s" &ol,"$" $el resorte form" #n os&il"$or "rm0ni&o.El e1emplo es el $e #n" m"s" &ol,"$" " #n resorte. C#"n$o se "le1" l" m"s" $e s#posi&i0n $e reposo) el resorte e1er&e sore l" m"s" #n" f#er2" .#ees propor&ion"l "l $ese.#ilirio3$ist"n&i""l"posi&i0n$ereposo4 -.#eest%$iri,i$" *"&i" l" posi&i0n $e e.#ilirio. Si se s#elt" l" m"s") l" f#er2" $el resorte"&eler" l" m"s" *"&i" l" posi&i0n $e e.#ilirio. A me$i$" .#e l" m"s" se "&er&" "l" posi&i0n $e e.#ilirio - .#e "#ment" s# !elo&i$"$) l" ener,'"poten&i"l el%sti&" $el resorte se tr"nsform" en ener,'" &in(ti&" $e l" m"s".C#"n$o l" m"s" lle," " s# posi&i0n $e e.#ilirio) l" f#er2" ser% &ero) pero &omo l"m"s" est% en mo!imiento) &ontin#"r% - p"s"r% $el otro l"$o. L" f#er2" se in!ierte- &omien2" " fren"r l" m"s". L" ener,'" &in(ti&" $e l" m"s" !" tr"nsform%n$ose"*or" en ener,'" poten&i"l $el resorte *"st" .#e l" m"s" se p"r". Enton&es estepro&eso !#el!e " pro$#&irse en $ire&&i0n op#est" &omplet"n$o #n" os&il"&i0n.Sito$" l" ener,'" &in(ti&" se tr"nsform"se en ener,'" poten&i"l- !i&e!ers")l"os&il"&i0n se,#ir'" etern"mente&onl" mism" "mplit#$.Enl"re"li$"$) siempre*"- #n" p"rte $e l" ener,'" .#e se tr"nsform" en otr" form") $ei$o "l" !is&osi$"$ $el "ire o por.#e el resorte no es perfe&t"mente el%sti&o. As' p#es) l""mplit#$$el mo!imiento$ismin#ir%m%somenoslent"mente&onel p"so$eltiempo. Se empe2"r% tr"t"n$o el &"so i$e"l) en el "l no *"- p(r$i$"s. El prin&ipio $el p(n$#lo f#e $esierto por el f'si&o - "str0nomo it"li"no 5"lileo).#ien est"le&i0.#eelperio$o $e l"os&il"&i0n$e #n p(n$#lo $e#n"lon,it#$$"$" p#e$e &onsi$er"rse in$epen$iente $e s# "mplit#$) es $e&ir) $e l" $ist"n&i"m%+im" .#e se "le1" el p(n$#lo $e l" posi&i0n $e e.#ilirio. 3No ost"nte) "n$ol""mplit#$esm#-,r"n$e)el perio$o$el p(n$#los'$epen$e$eell"4.5"lileoin$i&0l"sposiles"pli&"&iones$eestefen0meno) ll"m"$oiso&ronismo) enl"me$i$" $el tiempo. Sin em"r,o) &omo el mo!imiento $el p(n$#lo $epen$e $e l",r"!e$"$) s# perio$o !"r'" &on l" lo&"li2"&i0n ,eo,r%fi&") p#esto .#e l" ,r"!e$"$es m%s o menos intens" se,6n l" l"tit#$ - l" "ltit#$. Por e1emplo) el perio$o $e #np(n$#lo$"$oser%m"-or en#n"mont"7".#e"ni!el $el m"r. Por eso) #np(n$#lo permite $etermin"r &on pre&isi0n l" "&eler"&i0n lo&"l $e l" ,r"!e$"$. El mo!imiento pen$#l"r es #n" form" $e $espl"2"miento .#e present"n "l,#nossistem"s fis&os &omo "pli&"&i0n pr%&ti&" "l mo!imiento "rm0ni&o simple.P(n$#lo simple8El sistem" f'si&o ll"m"$o p(n$#lo simple est% &onstit#i$o por #n" m"s" p#nt#"l ms#spen$i$" $e #n *ilo ine+tensile - sin peso .#e os&il" en el !"&i0 en "#sen&i"$ef#er2"$ero2"mientos. Di&*"m"s"se$espl"2"sore#n"r&o&irl"r&onmo!imiento peri0$i&o. Est" $efini&i0n &orrespon$e " #n sistem" te0ri&o .#e en l"pr%&ti&" se s#stit#-e por #n" esfer" $e m"s" re$#&i$" s#spen$i$" $e #n fil"mentoli,ero.El perio$o $el p(n$#lo res#lt" in$epen$iente $e l" m"s" $el erpo s#spen$i$o)es$ire&t"mentepropor&ion"l "l"r"'2"$r"$"$es#lon,it#$ein!ers"mentepropor&ion"l " l" "&eler"&i0n $e l" ,r"!e$"$. Un p(n$#lo simple es #no t"l) .#e se p#e$e &onsi$er"r &omo #n" m"s" p#nt#"l)s#spen$i$" $e #n" er$" o !"rill" $e m"s" $espre&i"le. Es #nsistem" reson"nte &on #n" freen&i" $e reson"n&i" simple. P"r" pe.#e7"s"mplit#$es) el perio$o $e t"l p(n$#lo) se p#e$e "pro+im"r por8Est" e+presi0n $el perio$o es r"2on"lemente e+"&t" p"r" %n,#los $e #nos po&os,r"$os) pero el tr"t"miento $elp(n$#lo $e "mplit#$ ,r"n$e es m#&*o m%s&omple1o.Mo!imiento $el P(n$#loEl mo!imiento $e #n p(n$#lo simple es &omo #n mo!imiento "rm0ni&o simple en $on$e l" e"&i0n p"r" el $espl"2"miento "n,#l"r esL" freen&i" "n,#l"r $el mo!imiento est% $"$" por8L" freen&i" $el p(n$#lo en 92 est% $"$" por8: el perio$o $el mo!imiento es enton&es8Un" m"s" p#nt#"l &ol,"n$o $e #n" er$" sin m"s") es #n e1emplo i$e"li2"$o $e#n p(n$#lo simple. C#"n$o se $espl"2" $es$e s# p#nto $e e.#ilirio) l" f#er2" $erest"#r"&i0n .#e lo tr"e $e n#e!o "l &entro) est% $"$" por8 P"r" pe.#e7os %n,#los ;) po$emos #s"r l" "pro+im"&i0nEn -o &"so l" se,#n$" le- $e Ne