GUIA DE LABORATORI ING POL

1. UrurueasIo¡o TÉc¡¡Ic¡ or Onuno Fncurtno Nnc¡ol'r¡l oe Inee¡¡¡eRín Dep¡Rrnuer'¡lo oe FÍsrc¡ Onuno - Bouvn
| "a" = t5 [cm] i ño de
Dónde: a = Distancia constante de la masa de 1000 [g] respecto de O.
x = DÍstancia variable de la masa de 1400 [g] respecto de O.
6, OBTENCIóN Y REGISTRO DE DATOS
7. cÁlcul-os y cRÁFrco
Ensayo No xt Ax [m] Pot APo [s] Po,t APo' [s]
1
2
3
4
5
6
7
I
9
10
11
t2
13
L4
15
16
t7
18
19
V l- I-l¡,iri:- ]
Ensavo No x * 0.5 icml to t 0.001 [s] to, t 0.001 [s]
1
2
3
A
-
5
6
7
B
9
10
11
L2
13
t4
15
Ib
L7
18
19
6.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
4A.O
45.0
50.0
55.0
60.0
65.0
70.0
75.0
UU.U
85.0
90.0
93.0
LABoMToRIo oe FIS1102 - PÉruoulo REvrRsrerc M.Cs. Ir.¡c. FeR¡¡¡l¡oo F. pol Tepn pÁcrr,¡a 4

2. uu¡veRsroeo TÉcrr¡ic¡ oe onuRo Facur¡no N¡c¡or.¡¡r- oe Irucen¡renÍr DEp¡nr¡ueruto oe FÍs¡cn Onuno - Bouvln
Con los datos obtenidos experimentalmente, expresados en unidades del SI de ia tabla
anterior, construir cios curvas: Fs vs "x" y po,vs "x" simultáneamente.
En el gráfico deberá existir dos puntos de intersección, los mismos que deben ser
trasladados a la escala de la ordenada para obtener el valor del período p que debe ser
igual aPoyPo,.
Con este valor P calcular la aceleración de la gravedad de la siguiente expresión:
4r2 Lro I mf
s= ,z Lel
IMPORTANTE!! Realizar el cálculo necesario, para
gravedad, utilizando el método de ..la regla de las
escribir el resultado final.
CUESTIONARIO
obtener el valor del error de la
derivadas parciales" y finalmente
8.
9,
10.
9) Definir el significado de: longitud equivalente. momento de inercia y radio de giro.
b) Explicar el Teorema- de Steiner, llamado también, Teorema de los ejes paralelós.
c) Calcular el valor teórico de la gravedad en nuestra ciudad, utilizando aiguna fórmula
y comparar con el resultado obtenido en el presente trabajo experimental.
CONCLUSIONES
Exponga sus propias conclusiones del trabajo experimental.
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
LABoMToRTo oe FIS1102 - pÉruoulo RrvrRsierr M.Cs. Irr¡c. FrnrueuDo F. pol TAprA pÁerrun 5

3. *
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE iNGENIEÚA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
ORURO - BOLiVIA
GUIA PARA TRABA]O EXPERIMENTAL NO
MnrrnrR: FÍslcn II
Srcm: Frs tL02
CAPITULO : MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE
TEMA: PENDULO REVERSIBLE
1. OB]ETIVOS
Determinar expe.rimentalrnente el valor de la aceleración de la gravedad local (g),
utilizando un péndulo reversible.
2, BASE TEÓRICA
Este péndulo se conoce también como el péndulo de Kater. Un péndulo físico resulta poco
apropiado para determinar la aceleración de la gravedad en un lugar determinado, a
causa de la poca exactitud con que se puede cgnocer su longitud equivalente. Este
inconveniente lo resuelve Kater coíi su péndulo reversible, construido para salva;' la
difict¡ltad de una medida suficienternente exacta de la longitud equívalente de un péndulo
físico normal.
Básicamente este equipo consta de una varilla sobre la que se pueden deslizar y anclar
dos masas M y M', además lleva dos cuchillas de apoyo.
S¡ suspendemos un sólido rígido en un punto A, y considei'ando que la longiiud
equivalente esta dada por la siguiente expresión: b
I*1
Dónde: kq = Longitud equivalente del péndulo físico [m]
fo = Momento de inercia respecto del punto O [Kg-m2]
m = Masa del péndulo físico [Kg]
r = Distancia entre el punto de suspensión y el centro de gravedad del
péndulo físico [m]
Por otra parte se debe tomar en cuenta las siguientes expresiones:
Io=Icc+mr2
Icc = mK2
, -
Io
-mr
LABOMTORIo oe FIS1IA2 _ PÉruouIo REVERSIBLF M.Cs. Iruc. Fenru¡¡¡oo F. PolTnpn PÁcrrun 1_

4. Ul¡rvgnstono TÉct¡Ic¡ oe Onuno Fncurrno N¡c¡o¡¡¿¡- or IncerurenÍ¡ Depnnr¡¡qeruro oe FÍsrc¡ Onuno - Bor-ryin
Donde: Icc = Momento de inercia respecto del centro cie gravedad [fg-m2].
K = Radio de giro
Combinando las anteriores ecuaciones, se obtiene la siguiente relación
t¡2 2
Lro=: it]r
Ahora suspendamos el péndulo de otro punto O', situado sobre la recta que pasa por el
punto de suspensión O y el centro de gravedad CG, de tal manera que el centro de
gravedad está ubicado entre O y O'.
Realizando similar análisis se demuestra que la longiiud equivalente respecto del punto
O', tiene la siguiente expresión:
,, K'+r'' r r
LÉo = Wl
De las anteriores ecuaciones, se concluye que las longifudes equivalentes con respecto a
los puntos O y O' son iguales, por lo tanto, los períodos de oscilación del péndulo físico
cuando oscila en O y en O', deben ser iguales.
Si eí péndulo oscila al rededor de O, este punto se conoce como punio o centro de
suspensión, y el.punto O'se conoce como punio o centro de oscilación o de percusión.
Estos dos puntos tienen la propiedad de la reciprocidad, es decir cambiando uno se
transforma en el otro.
Experimentalmente el período se calcula con la siguiente expresión:
D-
'
f ,f =- l:jl
li de Osc I
iMPORÍANTE!l En este trabajo experimental, no se realiza la identificación de las
variables independiente y dependiente, por tanto no se realiza nínguna linealizacién.
La gráfica que debe construir resulta ser una función polinómica.
3. MATERIAL Y EQUIPO
/ una masa fija de 1000 [g] y
/ una masa movible de 1400 [g]
/ una cuchilla de apoyo O y
/ una cuchilla de apoyo O'
L¡eoRAroRto oe FIS1102 - PÉruoulo REVERSIBLE M.Cs. Irr¡c. FeR¡¡a¡¡oo F. PolTRpi¡ pÁerrr¡a 2

5. Unrvees¡ono TÉcntc¡ oe Onuno FRcurr¡o Nnc¡on¡l oe l¡¡seh¡renÍA Drpnnrn¡lei{ro oe FÍsrc¡ Onuno - Bouvn
4. MONTA]E DEL EXPERIMENTO
Con una fotografía, dibujo o esquema, mostrar el montaje del experimento.
E]ECUCION DEL EXPERIMENTO
a) La distancia que separa los puntos de apoyo O y O'
equivalente" cuyo valor alcanza a 0.994 [m]. ¿,
b) Marcar a lo largo de la varilla que comprenden entre las
señales de varios centímetros.
La masa de 1000 [g] que se enryentra entre el apoyo O y un extremo de la varilla,
se ubica a una distancia "a" en cm y es constante para todo el experimento.
La masa de 1400 [g] está ubicado al medio de las dos cuchillas de apoyo O y O', se
ubica a diferentes distancias "x" a partir del apoyo O, es decir, es una distancia
variable.
Definidas las posiciones "x" para ubicar a la masa de 1400 [g], el péndulo reversible
se desplaza una pequeña amplitud de su posición de equilibrio, apoyando primero en
el punto O y luego en el punto O', de ahí su nombre de péndulo reversible.
Con el cronómetro medir el tiempo de un determinado número de oscilaciones.
Se realizan tantas mediciones como sea posible, de acuerdo a los valores de "x" a lo
largo de la longitud equivalente.
h) El período se calcula con la siguiente fórmula; P =
# de Osc
t"l
5.
se denomina "longitud
dos cuchillas de apoyo,
c)
d)
e)
f)
s)
L¡eoRAroRro oe FIS1102 - PÉ¡¡ouLo RevrRsrele M.Cs. Irue. FeRn¡n¡roo F. PolTepn . PÁcrrr¡¡ 3