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Cinematica del movimiento bidimensional - PENDULO SIMPLE



Universidad de los Andes
Facultad de Ciencias
Departamento de Física
Laboratorio de Física 11
Semestre A-2011

PENDULO SIMPLE

Grupo N°: 2__
Maryelin Santiago
Yilibeth Morales
Sección: 4
Fecha: 23 – 05 – 2011

RESUMEN
La practica de péndulo simple se llevara a cabo por medio de algunos métodos q utilizaremos en la experiencia como lo son:
* La cinta métrica
* El vernier
* Balanza
* Cronometro
* Papel polar
* Esfera metalica y de madera o corcho
* Soporte de cuerda
El objetivo de esta practica es establecer el estudio de la dependencia del periodo de oscilación con el angulo, la masa y la longitud del péndulo. Y también determinar la aceleración de la gravedad.

INTRODUCCION
El péndulo simple consta de un punto material colgado de un hilo que se mueve de un lado a otro bajo la influencia de la gravedad dicho punto solo se mueve en un plano el movimiento q produce el péndulo se puede aproximar a un movimiento armónico simple.


Las características mas importantes de un péndulo son lamasa del cuerpo suspendido, la longitud de la cuerda q lo sostiene, y el valor de la aceleración de la gravedad en el punto donde se encuentra el péndulo.
El resultado de este experimento es analizar el comportamiento del péndulo simple ante la diferenciación de su largo y su masa, esto se realiza haciendo sus mediciones por separado, es decir, se mide el largo de la cuerda y se peso la masa. Con los datos obtenidos se realiza un grafico.

TEORIA
Péndulo simple: un péndulo simple consiste de una esfera de pequeñas dimensiones suspendida por una cuerda, supuestamente inextensible, cuyo peso es despreciable en comparación con el peso de la esfera y la longitud mucho mas grande que el radio de la esfera, cuando dicho péndulo se encuentra en reposo la cuerda esta en forma vertical; pero, al ser desplazado de la posición de equilibrio en forma lateral, el se movera en un plano en torno a tal posición de equilibrio con un movimiento llamado oscilatorio si se considera que el péndulo oscila libremente(sin roce), posible demostrar que su movimiento es un movimiento armónico simple, siempre y cuando la amplitud de oscilación sea pequeña.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Para medir el largo de la cuerda colocamos en el hilo un esfera metalica, primero medimos el largo de el hilo con una cinta métrica desde la distancia entre el punto de suspensión del hilo hasta el centro de la gravedad de la esfera, y después se toman los periodos de oscilación para distintos largos de la cuerda. Luego separamos la esfera ligeramente de la vertical y la dejamososcilar, comprobando que lo hace en un plano. Medimos el tiempo que tarda en dar 10 oscilaciones, empezando a contar después de que halla dado 4 oscilaciones el angulo de desplazamiento no debe pasar los 10°luego se mide por lo menos dos veces el tiempo de oscilaciones de la masa.


R: Porque sería difícil prolongar el tiempo de impacto.
12- En el karate, ¿Por qué es mejor que la fuerza se aplique durante un tiempo corto?
R: La fuerza de impacto sea mayor
13- En el boxeo, ¿Por qué es mejor girar con el golpe?
R: Para tener mayor fuerza de impacto.
REBOTE
14- ¿Qué sufre el cambio mayor en cantidad de movimiento: 1) una bola de beisbol al ser atrapada, 2) una bola de beisbol al ser lanzada o 3) una bola de beisbol que es atrapada y a continuación regresada, si en todos los casos las bolas tienen la misma rapidez justo antes de ser atrapadas e inmediatamente después de ser lanzadas?
R: La bola que es lanzada.
15-En la pregunta anterior, ¿En qué caso se requiere mayor impulso?
R: La bola que es atrapada y después lanzada.

CONSERVACION DELA CANTIDAD DE MOVIMIENTO.
16- ¿Puedes producir un impulso neto en un automóvil si te sientas y empujas hacia adelante el tablero de instrumentos? ¿Pueden las fuerzas internas de un balón de futbol producir un impulso que cambie la cantidad de movimiento del balón?
R: No, porque las fuerzas internas no sirven ni cuentan.
17- ¿Es correcto decir que si no se ejerce impulso neto sobre un sistema, entonces no habra cambio alguno de la cantidad de movimiento del sistema?
R: Si porque se requiere una fuerza externa que actué.
18- ¿Qué significa decir que la cantidad de movimiento (o que cualquier otra cantidad) se conserva?
R: Que una cantidad física permanece inalterada durante un proceso.
19- Cuando se dispara una bala ¡cambia la cantidad de movimiento de esa bala! También cambia la cantidad de movimiento del rifle, al tener retroceso. Por consiguiente, la cantidad de movimiento no se conserva para la bala, y también poco para el rifle. ¿Por qué, sin embargo, se puede decir que cuando un rifle dispara una bala si se conserva la cantidad de movimiento?
R: Porque la cantidad de movimiento es una cantidad vectorial.
20- ¿Se conservaría la cantidad de movimiento del sistema del rifle y bala, si no fuera una cantidad vectorial? .Explica.
R: No porque estan actuando en direcciones contrarias, se restan.
CHOQUES.
21- Describe la diferencia entre el choque elastico y choqueinelastico. ¿En cual clase de choques se conserva la cantidad de movimiento?
R: En el elastico es en el que un objeto se adhiere a otro y el inelastico es donde ambos objetos se adhieren en el choque inelastico.

22- En el carro de ferrocarril A rueda con determinada rapidez, y tiene un choque perfectamente elastico con el carro B de la misma masa. Después del choque se observa que el carro A queda en reposo. ¿Cómo se compara la rapidez del carro B con la rapidez inicial del carro A?
R: Después del impacto, la rapidez del carro B es igual que el carro A.mx10= (2mxv).
23- Si los carros de igual masa de la pregunta anterior quedan enganchados después de chocar inelasticamente, ¿Cómo se compara su rapidez después del choque con la rapidez inicial del carro A?
R: Los dos se combinan por una resta. Si A y B se mueven con cantidades de movimiento igual, se restan algebraicamente y el resultado es cero.
CHOQUES MAS COMPLICADOS.
24- Supón que una bola de mastique rueda horizontalmente, que su cantidad de movimiento es 1 kg m/s y choca y se pega a otra bola idéntica que se mueve verticalmente con la cantidad de movimiento de 1 kg m/s, ¿Por qué su cantidad de movimiento combinada no Con los datos obtenidos se realiza el grafico de oscilación en función de la longitud del péndulo.
Y por últimos se determina el valor de la aceleración de la gravedad del lugar.

RESULTADOS
L(cm) | t1(s) | t2(s) | t(s) | T (s) | T^2(s) | ΔT^2(s) |
20 | 9,520. | 9,450. | 9,480. | 0 . | 0,898 | 0,138 |
30 | 10 | 10,68 | 10,62 | 1,062 | 1,127 | 0,173 |
40 | 12,17 | 12,30. | 12 | 1,223 | 1,495 | 0,230. |
50 | 13,75 | 13,42 | 13,58 | 1,358 | 1,844 | 0,283 |
60 | 15,18 | 15,25 | 15,21 | 1,521 | 2,313 | 0,356 |
70 | 16,59 | 16,68 | 16,63 | 1,.668 | 2,765 | 0,425 |
80 | 17,96 | 17,77 | 17,86 | 1,786 | 3,189 | 0,491 |
90 | 18,53 | 18,40. | 18 | 1,846 | 3,407 | 0,524 |
100 | 19,48 | 19,83 | 19,65 | 1,965 | 3,861 | 0,594 |
110 | 20,64 | 20,99 | 20,81 | 2,081 | 4,330. | 0,666 |
ΔL= 65 | Δt1= 15,43 | Δt2= 15,52 | Δt= 15,45 | ΔΓ=1,54 | ΔΓ^2= ,522 | ΔΓ^2= ,328 |

Hallamos el centroide:
L/n= 65
Γ^2/n= 2,522
4,330/2,529= 1,7
Hallamos la gravedad:
Pendiente: 4,330 – 1,912 / 110 – 30 = 0,03
,g= 4π^2 / 0,03= 1315 cm/s^2

BIBLIOGRAFIA

W.H. westphal, practicas de Física, Editorial Labor S.A. 1965.

APÉNDICES

ALFABETO GRIEGO:
* Gamma = Γ
* Delta = Δ
* Pi = π
CONSTANTES NUMERICAS:
* Π= 3





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