Práctica 1. Mecánica Clásica

Análisis del péndulo simple.

I.                   Introducción

En esta práctica analizaremos las variables involucradas en la construcción y movimiento de un oscilador y como afectan estas al periodo de oscilación del oscilador. Experimentaremos con un péndulo simple y con un oscilador masa resorte.

Además no olvides que en las mediciones que realices debes considerar la incertidumbre para posteriormente calcular la incertidumbre de tus resultados

II.                Objetivo

El alumno comprobara la dependencia del movimiento de un oscilador armónico con las variables físicas involucradas en este; como la longitud, masa, amplitud de las oscilaciones, etc.

III.             Fundamentación teórica

Oscilaciones, Movimiento armónico simple, péndulo simple, oscilador masa resorte, ley de Hooke

IV.              MATERIALES

1 soporte universal

1 mordaza

1varilla de 30 cm

1.5  m de hilo

1 juego de pesas
1 resorte

1 flexómetro

1 cronometro

1 fotocompuerta auxiliar

1 medidor de ángulo

*Imprime o dibuja el semicírculo en papel grueso, cartulina, o acetato; cuidando que las marcas de cada 5° sean claras. Lo utilizaras en la práctica.

V.                 Procedimiento

1. Péndulo simple

·         Arma un péndulo de 50 cm, con la pesa de 50 g. No cortes el hilo.

·         Separa la pesa de la posición de equilibrio unos 30° suéltala y observa el movimiento.

·         Repite el experimento tres veces midiendo el tiempo de 10 oscilaciones, para obtener un promedio.

·         Repite el experimento para diferentes ángulos.

Ángulo (°)	Tiempo medido	Tiempo Promedio	Periodo  T
5
10
15
20
25
30
45
60
75
90
Desviación Estándar

·         Repetimos el experimento pero ahora le cambiamos la masa al péndulo

Masa	Masa	Tiempo medido	Tiempo Promedio	Periodo
	10
	20
	50
	100

·         Ahora hay que experimentar cambiando la longitud del péndulo. Pero toma en cuenta los resultados anteriores para elegir la masa y el angulo cuyo periodo vaya mas con la ecuación: 

Longitud	Tiempo medido	Tiempo Promedio	Periodo
10
20
*
*
*
100

·         Gráfica los datos de cada una de las tablas anteriores. ¿Qué resultados nos dan estas gráficas?

·         Gráfica T2 como función de L, calcula y explica la ecuación de esta gráfica.

Oscilador masa resorte, vertical

·         Cuelga una pesa de 20g del resorte y mide 10 oscilaciones para calcular su periodo.

·         Repite el experimento para diferentes masas.

Masa	Masa	Tiempo medido	Tiempo Promedio	Periodo
	10
	20
	*
	*
	100

·         Gráfica el periodo como función de la masa y periodo al cuadrado como función de la masa.

·         Debes calcular para este experimento la constante del resorte.

·         Variando la constante del resorte o variando el resorte. para esto amarra con hilo delgado las tres primeras espiras del resorte y hazlo oscilar con una masa de 50 g.

·         Realiza variaciones de esto amarrando cada vez tres espiras más.

·         Debes calcular la constante del resorte en cada caso.

constante	Tiempo medido)	Tiempo Promedio	Periodo
10
20
*
*
*
100

·         Gráfica los datos de cada una de las tablas anteriores. ¿Qué resultados nos dan estas gráficas?

·         Verifica si el periodo de oscilación depende de la amplitud, con el resorte sin amarres y la pesa de 50 g, jala la pesa a un cm. de la posición de equilibrio has lasl mediciones para calcular el periodo.

·         Varía la separación inicial, amplitud.

Amplitud (cm)	Tiempo medido)	Tiempo Promedio	Periodo
1
2
3
4
5

·         ¿Qué sucede con el periodo de oscilación cuando se varía la amplitud? Manteniendo constantes las demás variables.

VI.              Análisis y Presentación de Resultados.

·         Explica que información nos dan las gráficas y que conceptos podemos ver en estas.

·          Ahora con los datos de variación de longitud, para el péndulo, realiza un análisis de acuerdo en lo expuesto en: La siguiente entrada

VII.           Preguntas.

VIII.        Precauciones.

Evita estirar los resortes más de 15 cm.

Sujeta las pesas para que no caigan, es conveniente amarrarlas o pegarlas con cinta cuando se usan con el resorte.