LABORATORIO DE FÍSICA III PÉNDULO FÍSICO

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3. En el gráfico no es posible observar un valor del período para el que sería el centro de masa (X=0). Experimentalmente es posible comprobar que cuando h=0, la varilla no oscilaba. Lo anterior se puede expresar mediante el análisis de la ecuación que describe el período del péndulo[pic 11]

Donde Ko es el radio de giro, h es la distancia del centro de masa al punto de rotación y g es la aceleración de la gravedad.

Para hallar el valor del periodo en h=0 m, se reemplaza el valor en la ecuación. Al hacerlo se obtendrá una indeterminación. Esto quiere decir que cuando el punto de oscilación coincide con el centro de masa, el periodo tiende a infinito. Al realizar la práctica se notó que al suspender la varilla de su centro de masa, el péndulo intenta girar en vez de oscilar.

4. Del gráfico se puede obtener que el periodo mínimo de oscilación en h1 es igual a 1,52931s y en h2 es de 1,53169 s.

5. Partiendo del péndulo físico es posible calcular tanto el momento de inercia de la varilla como el valor experimental de la aceleración de la gravedad. Para determinar el momento de inercia utilizamos la ecuación[pic 12]

Donde Ko es el radio de giro y M la masa de la varilla.

Io= (0.30m^2)(1,048kg)

Io=0.09432 kg.m^2

6. Al trazar la línea horizontal al eje X se puede obtener la pareja de corte (h1, h2) = (0.35, 0.20), el período T=1,56 s y con L= h1+ h2 tenemos L = 0.35+0.20 = 0.55 m.

En el caso de hallar el valor de la aceleración de la gravedad experimentalmente se utilizará la ecuación del péndulo simple[pic 13]

Donde T es el periodo, L es la longitud del péndulo simple equivalente a h1+h2 y g es la aceleración de la gravedad.

g=(4([pic 14]^2)L)/T^2

g=(4([pic 15]^2)*0.55)/1,56^2; g=8.922m/s^2

Al comparar el valor obtenido experimentalmente con el valor del patrón de la aceleración de la gravedad se encuentra la diferencia llamada error experimental.

E= (V.teórico- Vexperimental)/V.teórico x100

E=(9.78-8.92)/9.78 x100= 8.79%

El valor obtenido experimentalmente es confiable, ya que el error es de 8.79% el cual siendo menor del 20% alcanza a ser aceptable

7.

INCERTIDUMBRE TIPO B

0,00057735

INCERTIDUMBRE COMBINADA

0,008843952

INCERTIDUMBRE EXPANDIDA

0,017334146

g=8.922m/s^2 ∓ 0,017334146

CONCLUSIONES

* Se demostró gráficamente la propiedad de reversibilidad del péndulo.

* El período del péndulo físico no depende de la masa sino del radio de giro y la distancia del centro de masa al punto de rotación.

* Es importante tener un conocimiento previo del fundamento teórico apropiado y de la utilización de los equipos para la correcta realización de las prácticas de laboratorio.

* Cuando el h=0 el período de oscilación se hace infinito ya que el péndulo no llega a completar una oscilación en el respectivo montaje.

* El valor obtenido experimentalmente es confiable, ya que el error es de 8.79% el cual siendo menor del 20% alcanza a ser aceptable

* Los resultados finales obtenidos en dicha práctica pudieron haber sido mucho más precisos si los instrumentos del laboratorio no estuvieran tan desgastados y presentaran inconvenientes para ser montados. En el caso de los tornillos, estos no encajan de una forma apropiada al ser ajustados a la varilla. También se posee una balanza un tanto oxidada la cual presenta problemas para ser ajustada debido a su antigüedad y calidad de sus materiales.

BIBLIOGRAFÍA

Guías de Laboratorio Física III. Universidad Tecnológica de Pereira. Disponible en: http://basicas.utp.edu.co/contenidos-departamento-de-fisica.html

Física Universitaria Volumen 1. Sears & Semansky. Edición 12. Disponible en: http://www.freelibros.org/fisica/fisica-universitaria-vol-1-12a-edicion-sears-zemansky-young-freedman.html

Péndulo Físico. Disponible en: http://fisica.medellin.unal.edu.co/recursos/lecciones/leccion_oscilaciones/concepto/index13.htm

Concepto de reversibilidad. Disponible en: http://delta.cs.cinvestav.mx/~mcintosh/comun/tesismaestria/seck/node22.html

Péndulo reversible de Kater. Disponible en:http://www.fisicarecreativa.com/informes/infor_mecanica/pend_kater_aballay2k2.pdf