1. Guía de Laboratorio de Física Aplicada
PRÁCTICA 01: MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE EN UN PÉNDULO SIMPLE
I. Objetivos:
Determinar experimentalmente de qué magnitudes depende la oscilación de un péndulo
simple.
Determinar en forma experimental el valor de la aceleración de la gravedad
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
En general, un péndulo al oscilar no describe un movimiento armónico simple (MAS), sólo
cumple esta condición para pequeñas amplitudes angulares, es decir cuando el ángulo que forma
el hilo con la vertical es menor de 10º. Para estos pequeños valores de la amplitud angular el
período de oscilación del péndulo se expresa como se muestra en la ecuación 01.
(1)
Donde l, es la longitud del hilo y g es el valor de la gravedad.
FIGURA 01: PÉNDULO SIMPLE
IMPORTANTE:
La longitud del péndulo es la distancia entre el extremo superior del hilo, cuyo punto está en el eje de
giro, y el centro del aro. Esta longitud (L) se mide con una regla graduada.
III.
MATERIALES
SOPORTE
1 OVILLO DE PAVILO
2 AROS DE LLAVERO
1 REGLA
1 CRONÓMETRO
1 TRANSPORTADOR
TIJERAS
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2. Guía de Laboratorio de Física Aplicada
IV.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTO 01.
1. Para estudiar cómo influye la amplitud de las oscilaciones en el período construye un
péndulo de a cuerdo, al formato de la figura 01, en este experimento mantendremos
constante la longitud del hilo y la masa de la pesa (aro).
2. Aparta la pesa del péndulo de la posición de equilibrio 5º, mide el tiempo en que tarda
el péndulo en dar 10 oscilaciones. Determina el período de oscilación.
3. Repite el procedimiento otras 3 veces y registra tus datos en la tabla adjunta.
TABLA 01: REGISTRO DE DATOS PARA EL PÉNDULO SIMPLE
ANGULADO A 5º
AMPLITUD ANGULAR 5º
1ª medida
2ª medida
3ª medida
PERÍODO PROMEDIO (s)
4. Repite los pasos anteriores (1 al 3) con ángulos de 7º y 10º y regístralos en las tablas:
TABLA 02: REGISTRO DE DATOS PARA EL PÉNDULO SIMPLE
ANGULADO A 7º
AMPLITUD ANGULAR 7º
1ª medida
2ª medida
3ª medida
PERÍODO PROMEDIO (s)
TABLA 03: REGISTRO DE DATOS PARA EL PÉNDULO SIMPLE
ANGULADO A 10º
AMPLITUD ANGULAR 10º
1ª medida
2ª medida
3ª medida
PERÍODO PROMEDIO (s)
5. Registra los valores promedios en una tabla cómo la que sigue:
TABLA 04: REGISTRO DE PERÍODOS PROMEDIO
ÁNGULO
5º
7º
10º
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PERÍODO (s)
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3. Guía de Laboratorio de Física Aplicada
V.
ANÁLISIS DE RESULTADOS PARA EXPERIMENTO 01:
¿Qué puedes concluir de la dependencia del período con respecto a la amplitud
angular cuando esta es menor que 10º?
¿Sería posible medir el tiempo de ocurrencia de un evento con un péndulo aún
cuando sus oscilaciones sean más cortas? Explica tu respuesta
¿Cómo varía el período de oscilación si la amplitud se aumenta y sus valores son
mayores de 10º?
VI.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTO 02
Trabaja con el sistema de la figura 01, y un ángulo de 10º primero con uno de los
aros y luego con el otro (Diferentes masas) para cada caso mide el tiempo en que
tarda el péndulo en dar 10 oscilaciones, repite el procedimiento con cada masa 2
veces y regístralas en las tablas adjuntas.
TABLA 05: REGISTRO DE DATOS PARA EL PÉNDULO SIMPLE MASA 01
MASA 01
1ª medida
2ª medida
3ª medida
PERÍODO PROMEDIO (s)
TABLA 06: REGISTRO DE DATOS PARA EL PÉNDULO SIMPLE MASA 02
MASA 02
1ª medida
2ª medida
3ª medida
PERÍODO PROMEDIO (s)
Registra los valores promedio en una tabla
6. Registra los valores promedios en una tabla cómo la que sigue:
TABLA 07: REGISTRO DE PERÍODOS PROMEDIO
ÁNGULO
Masa 01
Masa 02
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PERÍODO (s)
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4. Guía de Laboratorio de Física Aplicada
VII.
ANÁLISIS DE RESULTADOS PARA EXPERIMENTO 02:
¿Encontraste variaciones significativas con respecto a la masa?
¿Qué puedes concluir de la dependencia del período con respecto a la masa?
VIII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTO 03
Trabaja con el sistema de la figura 01, y un ángulo de 5º con uno de los aros.
Utiliza la pesa y el hilo para construir un péndulo de 50 cm de longitud, determina
el tiempo que emplea el péndulo en dar 10 oscilaciones. Calcula el período del
péndulo. Registra los datos en una tabla 08
Varía sucesivamente la longitud del hilo desde 60 cm hasta 100 cm. De 10 cm en
10 cm, y mide en cada caso cuánto tarda el péndulo en completar 10 oscilaciones.
Calcula el período de oscilación y registra los valores en la tabla número 08
Calcula en cada caso el cuadrado del período de oscilación, T2
Construye la gráfica del período en función de la longitud del péndulo
Construye la gráfica del período al cuadrado en función de la longitud del péndulo
TABLA NRO. 08 DEPENDENCIA DEL PÉNDULO CON LA LONGITUD.
Longitud l
(m)
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
IX.
Período
T (s)
T2 (s2)
ANÁLISIS DE RESULTADOS PARA EXPERIMENTO 03:
A partir de la gráfica de T Vs. l, concluye cómo varía la el período al aumentar la longitud del
péndulo.
A partir de la expresión matemática para el período del péndulo verifica la ecuación 2:
(2)
Calcula la pendiente de la gráfica en función de l, de acuerdo con el valor obtenido determina
el valor de la aceleración de la gravedad.
X.
XI.
XII.
CONCLUSIONES:
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
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