1Pndulo Cnico

ResumenEl pndulo cnico es un sistema que idealmente estaconstituido por una cuerda inextensible y de masa despreciable,su construccin es la misma que la de un pndulo simple, pero, adiferencia de ste, el pndulo cnico no oscila, sino que la masapendular describe una trayectoria circular en un plano horizontalcon aceleracin constante, esta masa es puntual en el final de lacuerda. I

I. OBJETIVOS

Saber analticamente cmo se comporta el pndulo cni-coEntender experimentalmente los cambios de las fuerzasen tensin en el pndulo cnicoCorroborar que los datos analticos y experimentales seansimilares

II. MARCO TERICO

II-A. Pndulo Cnico

El pndulo cnico es similar al pndulo simple, sin em-bargo, en lugar de movimientos de balanceo hacia adelante yhacia atrs, la lenteja de un pndulo cnico se desplaza a unavelocidad constante en un crculo con la cadena que sigue laforma de un cono [1].

II-B. Dinammetro

Es un instrumento que se emplea para medir fuerzas, esa essu definicin ms sencilla, los dinammetros tienen muchosusos, se emplean en la fsica y tambin de forma caseray funcionan mediante un resorte ya calibrado de constanteconocida [2].

II-C. La aceleracin centrpeta

Es una magnitud relacionada con el cambio de direccin dela velocidad de una partcula en movimiento cuando recorreuna trayectoria curvilnea. Dada una trayectoria curvilnea laaceleracin centrpeta va dirigida hacia el centro de curvaturade la trayectoria. Cuando una partcula se mueve en unatrayectoria curvilnea, aunque se mueva con rapidez constante(por ejemplo el MCU), su velocidad cambia de direccin, yaque esta es un vector tangente a la trayectoria, y en las curvasdicha tangente no es constante [3]. Hallando el ngulo de girodel pndulo cnico. Para hallar el ngulo de giro del pndulocnico respecto a Y , hicimos uso de la siguiente frmula:

Algoritmo 1 Formula 1

sin =R

L

Si despejamos obtenemos:

Algoritmo 2 Figura 2

= arcsinR

L

Donde R, L, y fueron tomados de la siguiente manera:

III. PROCEDIMIENTO

Para realizar el experimento del pndulo cnico se necesitoprimero de los siguientes materiales:

1. Hacer el montaje del pndulo cnico, el Dinammetroy una masa.

2. Medir la longitud del dinammetro y la masa.3. Medir con ayuda del soporte con marcas de distancia

una distancia x. Este ser el radio de la circunferenciaque dibujara el pndulo cnico. E impulsarlo un pocopara que empiece a girar.

4. Medir la fuerza que ejerce la tensin con ayuda deldinammetro en el momento en el que el pndulo estoscilando.

5. Hacer un cuadro de aleatorios cambiando las masas (3) yel ngulo con que se hace rotar el cilindro Para as saberel orden en el que se har el procedimiento. Realizarloel, y hacer 3 rplicas.

6. Calcular la tensin y la rapidez del pndulo tericamentecon las formulas.

Masa Angulo Aleatoriom1 = 50g 1 = 14 1

m1 1 = 23 7m1 1 = 12 9

m2 = 10g 1 4m2 2 3m2 3 2

m3 = 20g 1 6m3 2 8m3 3 5

Cuadro IALEATORIOS

IV. RESULTADOS

Fuerzas[gf] Fuerzas [N]Practico F1 F2 F3 Fpromedio Fpractico Fteoricom1 1 51 52 51 51.3 0.5 0.5m1 2 53 54 52 53 0.52 0.53m1 3 52 53 53 52.67 0.51 0.5m2 1 11 11 11 11 0.11 0.1m2 2 11 10 12 11 0.11 0.106m2 3 12 12 14 12.67 0.12 0.1m3 1 21 20 22 21 0.2 0.2m3 2 23 22 23 22.67 0.22 0.21m3 3 22 23 21 22 0.21 0.2

Cuadro IITABLA DE DATOS

2De la ecuacin mostrada en los anexos se hacen los clculostericos, de los cuales mostraremos tres a continuacin:

Algoritmo 3 Clculos

T =m gcos

Param1 1 : T = 50E3 9,77cos 14

= 0,5035

Param2 2 : T = 10E3 9,77cos 23

= 0,1061

Param3 3 : T = 20E3 9,77cos 12

= 0,1998

V. CONCLUSIONES

El pndulo cnico al momento que est girando la fuerzade tensin, en nuestro caso el dinammetro, experimentauna fuerza mayor a la del peso colocado, y esta puedevariar dependiendo el ngulo y la velocidad usados.Los datos analticos que encontramos son los mismos quefueron encontrados experimentalmente.

REFERENCIAS

[1] M. Gonzales, Pendulo conico, Noviembre 2010.[2] M. Krassik, Dinamometro, Marzo 2013.[3] B. . Fowler, Ingeneria Mecanica: Dinamica. Pearson

Educacion De Mexico, 5th edition ed., 2010.