Algo del Pendulo Simple para saber

Guillermo Cano García 1º D Bachillerato

Guión 11


Guión 11

INDICE 1.-OBJETIVO (Pág. 1) 2.-MATERIALES (Pág. 1) 3.-PROCEDIMIENTO (Pág. 1) 4.-DATOS OBTENIDOS, CÁLCULOS Y REPRESENTACIÓN GRÁFICA (Págs. 2, 3, 4 y 5) 5.-CONCLUSIÓN (Pág. 6) 6.-PREGUNTAS (Pág. 6 y 7) 7.-OPINIÓN PERSONAL (Pág. 7) 8.-AMPLIACIÓN (Pág. 8) 9.-BIOGRAFÍA (Pág. 8)


Guión 11

1.-OBJETIVO:

Esta ha sido la primera práctica de física que hemos realizado. Esta práctica estaba compuesta por varios objetivos. El primero era buscar las variables que podía tener un péndulo y ver si alteraban el movimiento de este. Después debíamos hacer una representación gráfica de la longitud del hilo y el tiempo y otra de la longitud del hilo y el tiempo al cuadrado. Finalmente debíamos obtener el valor de la gravedad de forma aproximada.

2.-MATERIALES:

Pie, nueces, hilo y pesos para el péndulo de diferentes formas y peso.

3.-PROCEDIMIENTO:

Mi grupo única mente comprobó la variable de la longitud del hilo, debido a que la profesora nos dijo que el resto no afectaban, para aligerar el proceso.

Primero buscamos las variables que podían alterar el péndulo, esas variables eran: la masa del peso, la forma, la longitud del hilo, la fuerza del lanzamiento y el ángulo de lanzamiento. Después preparamos el péndulo y mantuvimos todas las variables constantes menos la longitud del hilo. Una vez que hicimos suficientes medidas, pasamos a hacer las dos gráfica: longitud (cm) por tiempo (s) y longitud (cm) por tiempo al cuadrado (s2). Una vez obtenidas ambas gráficas, utilizando la segunda gráfica y una fórmula obtuvimos el valor de “g”, asumiendo ciertos errores.


Guión 11

4.-DATOS OBTENIDOS, CÁLCULOS Y REPRESENTACIÓN GRÁFICA:

Cálculos para obtener el valor de “g”: Primero debemos obtener la pendiente de la gráfica de longitud del

hilo por tiempo al cuadrado.

pendiente(p) X

Y

25 15

1.02 0.6

10

0,42 23,81cm /s2

23,81cm/s2 = 0,24m/s2

g= 4π2p= 9,47m/s2

El valor de la gravedad es 9.808926 m/s². En Madrid el valor de la gravedad es de 9.804486 m/s². Por lo que nos dio un valor bastante aproximado teniendo en cuenta los errores que hay que asumir en la medida.


Guión 11

Gráfica longitud del hilo (cm) por tiempo (s)


Guión 11

Gráfica longitud del hilo (cm) por tiempo al cuadrado (s2)


Guión 11

Experiencia Longitud hilo (cm)

Periodo (10 oscilaciones)*

Periodo** Periodo al cuadrado***

1 100 20,11 2,02 4,04

2 95 19,44 1,94 3,78

3 90 19,12 1,91 3,66

4 85 18,50 1,85 3,42

5 80 18,29 1,83 3,35

6 75 17,38 1,74 3,02

7 70 16,66 1,67 2,78

8 65 16,10 1,61 2,59

9 60 15,59 1,56 2,43

10 55 14,87 1,49 2,21

11 50 14,41 1,44 2,08

12 45 13,44 1,34 1,81

13 40 12,82 1,28 1,64

14 35 11,83 1,18 1,40

15 30 11,21 1,12 1,26

16 25 10,12 1,01 1,02

17 20 9,23 0,92 0,85

18 15 7,77 0,78 0,60

19 10 6,50 0,65 0,42

20 9 6,91 0,69 0,35

21 7 5,24 0,52 0,27

22 5 4,44 0,44 0,20

23 3 3,92 0,39 0,15

*El periodo de las oscilaciones ha sido obtenido por una media de tres valores que obtuvimos en cada experiencia. ** El periodo corresponde a una sola oscilación, obtenido el valor dividiendo el periodo de 10 oscilaciones entre 10. ***Valor obtenido elevando al cuadrado el periodo.


Guión 11

5.-CONCLUSIÓN:

Las cuatro variables que tiene un péndulo son: la masa del objeto, la forma del objeto, la longitud del hilo, la fuerza de lanzamiento y el ángulo de lanzamiento.

Después de diversas experiencias observamos que siempre que la fuerza de lanzamiento sea nula, y el ángulo se menor de 45º, la única variable que altera el movimiento del péndulo es la longitud de la cuerda.

El valor que se suele dar a “g” es de 9’8, pero es un valor promedio, debido a que la Tierra está achatada y hay diferentes altitudes. Sin embargo las diferencias que existen en ese valor son escasas.

6.-PREGUNTAS: 1.-¿Por qué no es conveniente medir el periodo midiendo el tiempo de una sola oscilación, en vez de medir el tiempo de 10 oscilaciones? Porque el error en la medición es mayor, debido a que al empezar a medir con el cronómetro y al terminar son los momentos en los que se comete mayor error, por lo que se cometería un error bastante grande. 2.-¿Afectaría al periodo de un péndulo que su masa variase mientras oscila, como en la experiencia de Foucault? No, porque la masa no afecta el movimiento de un péndulo. 3.-Indica que efectos producirían los siguientes viajes sobre un reloj de péndulo que funcionase correctamente a nuestras latitudes: un viaje al Polo Norte, al Ecuador, una ascensión en globo y un descenso a grandes profundidades. Polo norte: gravedad mayor, debido a que la Tierra esta achatada. Ecuador: gravedad menor, por el mismo motivo que el anterior. Ascensión en globo: gravedad menor, la altitud es mayor. Grandes profundidades: gravedad mayor, la distancia al núcleo es menor. Sin embargo la variaciones son prácticamente insignificantes.


Guión 11

4.-En que factor cambiaría el periodo de oscilación de un péndulo simple si por ejemplo este se llevara: Luna: g= 1,62 m/s2 el péndulo iría más rápido. Júpiter: g=24,79 m/s2 el péndulo iría más lento. Marte: g= 3,71 m/s2 el péndulo iría más rápido. 5.-En que punto de la oscilación tendrá el péndulo: Mayor velocidad y mayor energía cinética: cuando el hilo esté totalmente vertical. Mayor energía potencial: en los extremos. 6.-Razona, con ayuda de los siguientes textos sobre estudios gravimétricos, si la corrección lunisolar hubiera afectado la precisión de tus medidas experimentales de g. Las alteraciones que produce en “g” la corrección lunisolar son mínimos, por lo que no habría afectado a nuestras medidas. Esto podría afectar si buscáramos la tercera cifra decimal de “g”. 7.-Tenemos un reloj de péndulo de metal en verano, ¿adelantará o retrasará la hora? En verano el metal se dilata, por lo que la longitud aumenta. Esto provocará que el péndulo vaya más lento y se retrasará.

7.-OPINIÓN PERSONAL: Está ha sido la primera práctica de física y me ha parecido bastante

interesante. Aunque a veces se hacía un poco monótona debido a la cantidad de medidas que había que tomar. También en las gráficas al no utilizar programas que las hicieran de una forma más correcta, el error a la hora de obtener la gravedad fue mayor.


Guión 11

8.-AMPLIACIÓN:

Experiencia de Foucault: Corre el año 1848. León Foucault empuja una varilla de metal que

había construido en su torno y observa su oscilación. Cuando el punto de donde pendía la varilla gira 90 grados descubre, atónito, que ésta continúa oscilando en el mismo sentido, como si su base no hubiera cambiado de posición.

Días después, el joven y brillante médico francés repitió la operación con un péndulo, comprobando cómo seguía girando, ignorando la posición del punto del que pendía.

Pertinaz, Foucault colgó del techo de su estudio un péndulo de dos metros de altura con una bola de hierro que pesaba cinco kilogramos. Y volvió a comprobar que el giro era en el sentido de las agujas del reloj, en contra del sentido común, puesto que la Tierra gira al revés.

Convencido ya de la validez de su descubrimiento, el francés construyó un segundo péndulo de 11 metros de longitud en el Observatorio de París, donde se pudo ver cómo éste giraba siempre como las agujas del reloj. Video, en el que se puede observar un ejemplo de esta experiencia: http://www.youtube.com/watch?v=8eCC_4-ICFs

9.-BIOGRAFÍA: http://www.elmundo.es/ciencia/pendulo/pendulo.html

http://www.youtube.com/watch?v=8eCC_4-ICFs

http://www.elmundo.es/ciencia/pendulo/pendulo.html

Algo del Pendulo Simple para saber

Engineering

Transcript of Algo del Pendulo Simple para saber