OSCILACIONES DE UN PNDULO EXPERIMENTACIN FSICA IIIMichael Gmez Rivera Camilo Patio Garca Gustavo Acevedo Zapata 0931174 0933722 0825120

RESUMENEsta prctica de laboratorio consisti en encontrar el valor experimental de la gravedad, en este caso en Santiago de Cali mediante un pndulo matemtico y un pndulo fsico la cual nos dio un valor de para el primer mtodo y para el segundo, y se compararon los datos obtenidos con los datos tericos que nos muestra la Formula Internacional de la gravedad al nivel del mar la cual nos dice que la gravedad en Santiago de Cali tiene un valor de el cual est en el intervalo de los valores obtenidos, teniendo en cuenta factores de error al medir y tambin que la formula internacional es mas certera a nivel del mar.

INTRODUCCINEl experimento del pndulo simple permite obtener una serie de datos que son utilizados para medir la variacin del tiempo de oscilacin con la longitud de la cuerda de la cual esta suspendida. Con estos datos es posible calcular la gravedad del lugar donde se realiza el experimento. La gravedad es una de las fuerzas universales de la naturaleza. Es una fuerza de atraccin entre los objetos de la materia, fuerza que depende de las masas de los cuerpos, razn por la cual la fuerza de gravedad se hace evidente cuando uno de los objetos posee una masa bastante mayor que el otro, tomando como ejemplo la fuerza que ejerce el planeta Tierra a todos los objetos que se encuentran en su superficie o su satlite natural llamado Luna. Isaac Newton fue el primer cientfico en hablar sobre el tema, al definir la ley de gravitacin universal, la cual expresa que la gravedad es ms fuerte entre dos objetos muy masivos, y se hace ms dbil cuando estos objetos

se encuentran a una distancia mayor, es decir que es inversamente proporcional a la distancia que separa los cuerpos. En este experimento, se utiliza un pndulo matemtico, el cual desprecia las dimensiones de la masa suspendida y la toma como una masa, y tambin se utiliza un pndulo fsico, el cual toma en cuenta las dimensiones de la masa ya que su radio es comparable con la cuerda con la cual est suspendida. Mediante estos dos pndulos, se pretende calcular la gravedad procesando los datos obtenidos y minimizando los errores para tener un margen de error menor.

MARCO TERICO El pndulo simple es una partcula de masa M concentrada en un punto y suspendida de un punto determinado O por una cuerda de longitud L y de masa despreciable en comparacin con la masa M. Para pequeas oscilaciones, la fuerza restauradora del pndulo ( ) (1)

Se puede considerar como linealmente dependiente del desplazamiento angular ( ) al hacer . En este caso el movimiento oscilatorio del pndulo simple puede ser analizado como un movimiento armnico simple, cuya ecuacin de desplazamiento est dada por la expresin: (2) Donde es la longitud de la cuerda del pndulo, es la aceleracin de la gravedad en el lugar. De la ecuacin (2) del movimiento armnico simple se puede demostrar que la frecuencia angular de la oscilacin es: (3)

Figura 1. Montaje experimental para el pndulo simple.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL La Figura 1 muestra el montaje experimental que se utilizara en la prctica; donde es la longitud de la cuerda, es el desplazamiento angular del pndulo con respecto a la posicin de equilibrio y es el peso de la esfera. es la fuerza tangencial restauradora y es la fuerza normal a la trayectoria. El soporte debe estar sujeto a una estructura esttica para garantizar la estabilidad del montaje y minimizar las prdidas de energa del sistema. Una vez listo el montaje se seleccionaron seis longitudes L con incrementos de 10 cm empezando desde 80 cm. Para cada una de las longitudes, el pndulo se movi desde su posicin de reposo hasta una nueva posicin sin que superara los ( ) 6 de amplitud para que y se tom el tiempo de 3 oscilaciones una vez soltado el pndulo. Este procedimiento se realiz tanto para el pndulo matemtico como para el pndulo fsico con la diferencia de que para el pndulo fsico, a la hora de procesar los datos, se tuvo en cuenta el radio de la esfera

Y por tanto el periodo de la oscilacin ser:

(4)

Si el radio de la esfera del pndulo es comparable con la distancia de su centro de masa al centro de oscilacin , la Ec. (4) tiene la forma:

(5)

Para propsitos experimentales la Ec. (5) se usa de la forma: (6)

suspendida. Los datos obtenidos fueron consignados en la tabla 1 y la tabla 2.

Pendiente=

DATOS CLCULOS Y RESULTADOS

Pndulo matemtico. Para hacer las mediciones por el mtodo del pndulo matemtico, decimos que la esfera que esta suspendida en el borde de la cuerda es una masa puntual, as que despreciamos el radio y tambin el peso de la cuerda.Tabla de datos N 1 Masa: 60.3g Amplitud angular: