Laboratorio: PÉNDULO FÍSICO

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Grafica 1. Relación T vs h

[pic 13]Grafica 2. Relación –h vs T

Ahora bien, para conocer el comportamiento teórico del período en función del radio de giro para el péndulo físico usado, se graficará a continuación la ecuación del período en función de h tal como se aprecia en la ecuación 2. Para ello, se asume una aceleración gravitacional de 10 m/s2 y se calcula el radio de giro k con la ecuación que sigue:

[pic 14]

Ecuación 3. Radio de giro de un péndulo físico.

Dado que se ha empleado una regla, el momento de inercia Ic para la misma está dada por:

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Ecuación 4. Momento de inercia de una varilla delgada, donde L es la longitud de la varilla.

Cabe resaltar, que cada ensayo se realizó con el número de 3 oscilaciones.

Tabla 2. Resultados T^2*h y H^2

[pic 16]

[pic 17]

175.44

3136

161.58

2601

139.26

2116

110.27

1681

94.47

1296

82.94

1024

73.31

841

66.70

600.25

66.53

441

59.27

331.29

56.85

291.04

51.41

144

50.69

90.25

50.65

49

Tabla 3. Longitud y masa de la regla

Longitud d

e la Regla

110 cm

Masa de la Regla

1280 g

Como se puede apreciar en el gráfico, los datos obtenidos presentan una tendencia polinomial que bien podría ser cuadrática o también una raíz. No obstante, se recuerda que en realidad, la forma real del gráfico no es la observada en el gráfico 1 puesto que en h=0, existe una asíntota para la función que describe el período, y además, h en realidad no es menor que cero, sino que el signo representa una posición por debajo del centro de masa. De allí, que en el gráfico 1 se consideraron ambos extremos como si fuesen dos ramas separadas e idénticas puesto que en realidad, la rama del gráfico para los valores de h0.

Basados en la consideración anterior y especulando de la relación entre el periodo y el radio de giro, es posible deducir que el periodo aumenta conforme se incrementa la distancia entre el centro de masa de la regla y el punto de apoyo. Por otra parte, esta consideración es verdadera sólo para los datos registrados en la experiencia puesto que no se conoce el comportamiento del período cuando h es menor.

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Grafica 2. Producto del periodo al cuadrado por la distancia (H) vs La distancia (H) al cuadro.

CONCLUSIONES

Al finalizar este informe se cumplió el objetivo de comprender las características de un péndulo físico, teniendo claro previamente que era el momento de masa, el periodo para este tipo de péndulo y el momento de inercia.

En un sistema de péndulo físico en condiciones reales como las visualizadas en el laboratorio se puede observar que los resultados obtenidos experimentalmente en algunos casos son bastantes exactos como por ejemplo cuando se coloca a girar la varilla con diferentes puntos de rotación; la diferencia, entre los valores experimentados calcando la varilla en diferentes puntos, al incrementar el angulo de referencia varia racionalmente.

BIBLIOGRAFÍA

E. E. Coral. Guía para análisis de experimentos. Uniatlántico, versión corregida 2012.

1Serway. Física. Editorial McGraw-Hill edit 7th pag.434

2Sears-Semansky,University Physics, 12th edit., pag. 419-439