Pendulo Simple

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    09-Jul-2016
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2FISICA ONDAS Y OSCILACIONES

Santiago Snchez SotoOscar Jimnez TelloJorge Leonardo Malte - 213533 Jaime Orlando Aldala

LABORATORIO: VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL AIRE

Resumen La velocidad del sonido, hace relacin a la velocidad a la cual las ondas sonoras se propagan en el mbito donde se encuentren y teniendo en cuenta otra variable como la temperatura a la que se encuentre el mbito.

Palabras claves Resonancia, ondas sonoras.INTRODUCCINEl informe muestra los resultados del comportamiento de las ondas sonoras usando agua. Para este prodecimiento se tuvieron en cuenta varias expresiones tales como:

P=Presion de confinamiento del gas

PROCEDIMIENTOEn primer lugar, explicamos la imagen anteriormente expuesta donde se puede ver una esfera de masa m, la cual cuelga desde un hilo de longitud L, este hilo se corre desde el punto crtico (reposo) hasta el punto A, formando un angulo , en este pndulo simple se empieza a dar lo que conocemos como oscilaciones desde el punto A hasta el punto B , donde cada ida y regreso de la masa m se llama periodo T, en los datos obtenidos en el laboratorio con el procedimiento ya descrito, tuvimos un soporte el cual contena un hilo y una esfera donde se formaba el pndulo, en cada experiencia se tuvieron diferentes variaciones a continuacin descritas:

Experiencia 1: Pndulo con variacin angular

En esta experiencia se utiliz el soporte universal con el cual el hilo se manej a ngulos de 5 y 10 grados, se contabilizaron 10 oscilaciones, cada medida fue tomada tres veces para as sacar una media y obtener el periodo T, los datos obtenidos se muestran en la siguiente tabla:

Amplitud510

Periodo1.3191.3031.3061.3181.3131.291

Periodo prom.1.3091.307

1. Encuentra alguna variacin significativa del periodo con respecto a la amplitud angular cuando esta no es mayor de 10? Cul es su conclusin?

En este caso no se encuentra una variacin significativa ya que este tiende a ser constante cuando el ngulo de inicio es menor a cero, solo presenta una variacin no muy significativa en uno de sus decimales.

Experiencia 2: Pndulo con variacin de masa que oscila.Con el pndulo a un ngulo constante de 10 , la masa a oscilar se le suma tres masas diferentes, este procedimiento se repite tres veces, donde se contabilizan 10 oscilaciones y de ah poder sacar un promedio y disminuir el porcentaje de error, los datos obtenidos se pueden observar en la siguiente tabla:

Masa55.86g105.56g205.98

Periodo prom1.3721.371.376

1. Encuentra alguna variacin significativa del periodo al variar la masa del pndulo? Cul es su conclusin?

En este caso no se muestra una variacin significativa, ya que como dicho anteriormente cuando el ngulo tiende a ser menor o igual a 10 sus resultados no van a mostrar mayor variacin en su periodo.

Experiencia 3: Pndulo con variacin de longitud de hilo.En el procedimiento se manej el mismo pndulo con una masa de 105.56 g y con seis variaciones en la longitud del hilo, se resalta que se midi el tiempo cuando se realizan 10 oscilaciones y cuando el hilo se encontraba a 5, los datos obtenidos en el laboratorio se puede observar en la siguiente tabla:

Longitud [cm]Periodo [s]T2

301.1251.265

401.2781.633

501.4071.979

601.5442.383

701.6882.849

801.8033.250

MATERIALES Y METODOSEn esta experimentacin del pndulo simple, se trabajo en un laboratorio adecuado con un montaje constituido principalmente de una base universal en la cual se poda estudiar el pndulo, esta base tenia 75 cm de alto, esta base tenia atada un hilo del cual colgaba una masa, en el caso nuestro una esfera de masa 6,8 gramos.

En el primer procedimiento solo utilizamos la base con la masa original, un trasnportador el cual ubicamos con cero desde el punto de reposo y medimos 5 en la primera parte y 10 en el complemento de la prueba, en este se utilizo un cronometro, con el cual iniciaba en ceros a partir de los grados solicitados, a continuacin soltbamos la masa para que oscilara 10 veces y asi medir el tiempo que se demoro en hacer estas diez oscilaciones, con cada angulo se tomo tres datos de cada uno para asi sacar un promedio, y trabajar con este.

En el segundo procedimiento ya se utilizo el mismo montaje pero ya la masa no era solo la esfera de 6.8g, se le sumo tres diferentes masas de 49.06g, 98.76g y 199.18g; y estas se soltaron a una una amplitud angular de 10 en todos los casos. A cada variacin de masa se le midio el tiempo ayudados por un cronometro, cuando la masa alcanzaba un mximo de 10 periodos.

En el tercer procedimiento utilizamos un angulo de 5 donde, utilizamos la masa original de 6.8g y a esta le sumamos una masa de 98.76g; en total tenamos una masa de 105.56g y a esta se le variaba la longitud del hilo, se utilizaron 6 longitudes diferentes, empezando desde 30cm aumentndole 10cm a cada procedimiento hasta llegar a 80cm.

RESULTADOS Y ANALISISEn anlisis se procede a generar un informe respecto a los errores, graficas y anlisis generadosGrafica del periodo en funcin de la longitud

En esta grafica vemos una correlacion positiva donde se dice que el periodo es directamente proporcional a la longitud de la cuerda.

Grafica del periodo al cuadrado en funcin de la longitud

La pendiente de la grafica T2 = f (L) es:

La ecuacin nos indica que

Con el promedio de los datos de longitud y promedio del periodo se reemplaza valores en (2):

Hallamor el porcentaje de error con el valor de g

conclusiones

Se puede considerar que el error, esta guiado por diferentes factores como la exactitud del tiempo al soltar la masa del pndulo, la exactitud en parar el cronometro cuando completa 10 oscilaciones, tambin puede afectar los clculos ya que no se colocan todos los decimales propuestos por la maquina de clculos. Se considera que en angulos pequeos no afecta mucho la variacin de el tiempo que demora el pndulo haciendo n oscilaciones, lo que si se debe de considerar es la longitud de el hilo. Cuando al pndulo se le aplican diferentes masas a longitud de hilo constante, el tiempo no se ve afectado significativamente, aclarando que el angulo es pequeo refirindonos especficamente a 10.

REFERENCIAS http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/pend.html#c3

http://intercentres.edu.gva.es/iesleonardodavinci/Fisica/Pendulo/Pendulo4.htm