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Labo 3
Labo 3
Labo 3
Laboratorio de Física I
Experimento N.º 3
Péndulo físico y teorema de Steiner
AUTORES:
Rojas Fernandez, Mario Joaquin Código:20210285F
Docente:
Jaime San Bartolome Montero
LIMA – PERÚ
2022
ÍNDICE:
Objetivo …………………………………………………………………………………….. 03
2
Equipo …………………………………………………………………………………........ 03
Procedimiento …………………………………………………………………………….… 05
Cuestionario ………………………………………………………………………………... 09
Bibliografía ……………………………………………………………………………….... 14
OBJETIVO
EQUIPO
3
Una barra metálica de longitud L con agujeros circulares
FUNDAMENTO TEÓRICO
Todo cuerpo sólido que puede oscilar alrededor de un eje cualquiera, paralelo al eje que pasa
por el centro de masa del sólido, tiene un periodo de oscilación dado por la expresión:
En el experimento, el cuerpo sólido es una barra homogénea con huecos y los momentos de
inercia de esta con respecto a ejes perpendiculares a las barras que pasan por cada uno de los
huecos (0) se pueden determinar a partir de la expresión del periodo. Sin embargo, el
momento de inercia alrededor de un eje que pasa por CG es imposible determinarlo
experimentalmente por el método de oscilaciones, para dicho cálculo nos valemos de un
método indirecto, el Teorema de Steiner que se expresa por la siguiente igualdad:
I1 = IG + M(l^2)
La posición del centro de masa del cuerpo puede determinarse con relativa facilidad. Si
el objeto es plano, basta suspenderlo de dos puntos cualesquiera y marcar sobre el
mismo las direcciones de las verticales que pasan por los puntos de suspensión.
La intersección de dichas rectas determina el centro de masa. Esto significa que para un
objeto plano, el valor de y puede determinarse por medición directa. Si el objeto es
simétrico, la simetría indica la ubicación del centro de masa.
PROCEDIMIENTO:
1. Sobre la masa y apoyado sobre su base mayor, sujete al soporte de madera con las
mordazas simples.
3. Suspenda la barra verticalmente por cada uno de sus huecos en la cuchilla y hágala
oscilar separándola ligeramente de su posición de equilibrio (cuando más de 15°),
tome nota del tiempo que emplea en 20 oscilaciones y mida también la distancia l.
(Distancia de CG a 0).
CÁLCULOS Y RESULTADOS
Tabla 1
Tabla 2
7
GRÁFICOS:
GRÁFICAS:
8
CUESTIONARIO:
4. Haga el gráfico I1 vs l2, y ajustelo por el método de mínimos cuando los puntos
obtenidos estén dispersos.
9
y=mx+n
En cuanto a la masa M el valor obtenido mediante la gráfica es muy próximo al valor real
medido experimentalmente.
M = 1.86 kg (experimental)
M = 1.69 kg (por ajuste)
7. Halle la longitud del péndulo simple equivalente, para este cálculo solicite al profesor
del aula que le asigne el número de huecos.
Para el hueco 4, según los valores hallados y que están en la tabla, su periodo sería:
T4 = 1.55
Tenemos:
Entonces:
Donde se tiene:
CONCLUSIONES:
● El periodo de oscilación del péndulo físico para cada posición no depende nunca de su
masa
una partícula.
superficiales eran irregulares, por eso la aplicación del teorema fue solamente
aproximada.
13
● En el experimento se logró calcular el momento de inercia con respecto al centro de
la barra
RECOMENDACIONES:
● Asegurarse que el soporte esté bien colocado en el móvil, para evitar que el
BIBLIOGRAFÍA:
FÍSICA II Serway