LABORATORIO 2

PERIODO DEL MOVIMIENTO

ARMÓNICO SIMPLE

Por: Paulette Yidi Cure Vanessa Jadad

Roxana Restrepo

11th Blue

Mrs. Melba Cuervo

LAB FISICA

Colegio Marymount

Octubre 1, 2012

Objetivo: El objetivo de este laboratorio es superar evidencias de sentido común y profundizar en las características del trabajo científico, a través del cual realizaremos algunas investigaciones que clarifiquen el concepto de periodo en un MAS.

Materiales: 1 soporte universal 1 cuerda con diferentes largos 1 bola para el péndulo 1 reloj 1 protráctil 1 papel 1 plumero

Marco Teórico: Movimiento Armónico Simple: es un movimiento periódico, oscilatorio

y vibratorio en ausencia de fricción, utilizando la Ley de Hooke, producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional al desplazamiento pero en sentido opuesto.

⇒

Período: es el tiempo requerido para realizar una oscilación o vibración

completa. T= t/n

Frecuencia: las oscilaciones realizadas en una unidad de tiempo. F=t/n

Masa: cantidad de materia que posee un cuerpo.

Podemos también hallar la velocidad y aceleración a través de las ecuaciones:

Procedimiento: ¿QUÉ FACTORES AFECTAN AL PERÍODO DE OSCILACIÓN DEL MUELLE? 1. Yo pienso que los factores que afectan el periodo de oscilación del péndulo

son: la masa que afecta a el periodo de la oscilación. La frecuencia va a afectar el periodo porque entre más frecuencia tenga, menos periodo debido a que son indirectamente proporcionales (f= 1/T). La longitud también pienso que va a afectar el periodo y la frecuencia debido a que es directamente proporcional a el periodo. 2. Yo puedo tomar una cuerda de masa despreciable con una masa de 100g para probar si mi hipótesis esta correcta. Al soltarla y medir el tiempo de un numero determinado de oscilaciones, voy a poder determinar si lo que plantee en la hipótesis es lo correcto. Luego le agrego mas paso y mido y así continuo. Usando una proporción puedo ver si el periodo y la frecuencia varían cuando yo cambio las masas. También puedo cambiar luego las longitudes de la pita y dejar una sola masa, así veo si la longitud hace que el periodo y la frecuencia varíen. Datos, observaciones y gráficos:

Experimentación en el Laboratorio

PÉNDULO

l (m) t (s) n T (s) T^2 (s^2)

0.145 9.4 10 0.94 0.88

0.388 13.4 10 1.34 1.79

0.527 16.3 10 1.63 2.66

0.704 17.5 10 1.75 3.06

0.821 18.6 10 1.86 3.46

0.943 19.9 10 1.99 3.96

1.1459 21.2 10 2.12 4.49

Gráfica T vs l:

Gráfica T2 vs l:

Cálculos para hallar la pendiente del pendulo desde la gráfica T2 vs l: pend = 4π2l ⁄g pend = (y1 − y2) ⁄ (x1 – x2) pend = (3.46 – 2.66) / (0.821 - 0.527) pend = 0.8 / .294 pend = 3.4 gexp = 4π2 / pend gexp = 39.44 / 3.4 gexp = 11.46 m/s2

gteorica = 9.81 m/s2 Cálculo de error: E% = l gteor - gexp l / gteor x 100 E%= l 9.81 m/s2 – 11.46 m/s2 / 9.81 m/s2 x 100 E%= 1.65 / 9.81 x 100 E%= 15.2% De aqui observamos que el margen de error fue muy alto porque al hacer la experimentación, no se midió exactamente el ángulo del cual se soltaba el péndulo no se tubo en cuenta que fuera el mismo para todas las pruebas sino que se tomo simplemente a vista. También pudo haber un pequeño márgen de error al detener el cronometro cuando el oscilador completaba 10 oscilaciones, al igual que las condiciones en las que se realizó dicho experimento, las cuales no eran ideales, por lo que seria conveniente que como experimentadores pusieramos cuidado en el laboratorio a todos los detalles que afectan el experimento.

Investigación Virtual

VARIACIÓN LONGITUD

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Tabla de datos investigación virtual

l (m) t (s) n T (s) T2 (s 2)

880 25,8 10 2,58 6,65

900 25,2 10 2,52 6,35

920 25,1 10 2,51 6,3

940 24,8 10 2,48 6,15

960 24,4 10 2,44 5,95

980 24,1 10 2,41 5,8

1000 24 10 2,4 5,76

Gráfica T vs m:

y = -0,0015x

2,35

2,4

2,45

2,5

2,55

2,6

850 900 950 1000 1050

período T (s)

período T (s)

Lineal (período T(s))

Gráfica T2 vs l:

Gráfica T2 vs m:

y = -0,0074x

5,6

5,8

6

6,2

6,4

6,6

6,8

850 900 950 1000 1050

Período cuadrado T2 (s2)

Período cuadrado T^2(s^2)

Lineal (Período cuadradoT^2 (s^2))

y = -0,5287x

7,4

7,6

7,8

8

8,2

8,4

8,6

8,8

9

9,2

0 1 2 3

T2 (s2)

T^2 (s^2)

Lineal (T^2 (s^2))

Cálculos para hallar la pendiente: Pend = y2 – y1 / x2 – x1 M = 2,58 – 2.4 / 1000 - 880 M = 0.18 / 120 M = 0.0015

E % = 1.2%

El porcentaje de error en el ejercicio virtual es 1.2%, es mínimo porque las condiciones en las que se desarrolla el sistema son ideales y se presenta error porque algunos valores se redondean. CONCLUSIÓN

Los resultados obtenidos nos confirman que el período de una partícula que describe un movimiento armónico simple, en un péndulo, varía dependiendo de la longitud de la cuerda del péndulo. Cuando hicimos el experimento en el laboratorio de física, pudimos notar que, a medida que le aumentábamos la longitud de la cuerda, el tiempo que tardaba en completar una oscilación, aumentaba e igualmente sucedió cuando trabajamos con la investigación Applet. A la vez por curiosidad probamos aumentándole la masa a una misma longitud y vimos que no variaba el periodo cuando lo hallábamos. Esto prueba que parte de mi hipótesis, en la que dije que la longitud iba a variar el periodo de el péndulo.

Bibliografía:

http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=11

http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_arm%C3%B3nico_simple

http://www.monografias.com/trabajos30/movimiento-armonico-simple/movimiento-armonico-simple.shtml