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Experimento No03 Informe

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ESCUELA PROFESIONAL DE CIENCIAS FÍSICO MATIMÁTICAS

GUÍA DE LABORATORIO DE FÍSICA II

ALUMNO: KARIM RODRIGO RIVERA LIPA CÓDIGO: 217485

DOCENTE: LUIS APAZA MAMANI

EXPERIMENTO N°03: PENDULO FISICO – PERIODO

I. OBJETIVOS
 Determinar el periodo de oscilación de un péndulo físico
II. FUNDAMENTOS TEORICOS
El periodo de un péndulo físico esta dado por

para la pequeña amplitud (el error es menos de 1% a 20o). es la inercia de


rotación del péndulo sobre el punto de pivote, m es la masa total del péndulo,
y x es la distancia desde el pivote al centro de masa. Una barra rectangular
uniforme tiene una inercia de rotación alrededor de su centro de masa dada
por

donde m es la masa, L es la longitud y W es la anchura de la barra. Para el


28-cm Pendulum Bar (w / L) 2<0,003 y podemos simplificar esta expresión
para

con un error de solo 0,3%

El teorema de eje paralelo nos permite escribir la inercia de rotación de la


barra alrededor de un pivote punto a una distancia x desde el centro de
gravedad lo

y la ecuación (I) se convierte en

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Utilice calculo para encontrar el derivado del periodo T, con respecto a x, y


configurarlo igual a 0 para encontrar el valor de x que producirá el periodo

mínimo.

Figura 4. Ensamblaje de Péndulo Físico

III. MATERIALES NECESARIOS:

1 Varilla de soporte grande ME-8735


1 45 cm de longitud de varilla de acero ME-8736
1 Conjunto péndulo físico ME-9833
1 Sensor de movimiento rotatorio PS-2120
No incluido, pero requería:

1 850 interfaz universal UI-5000


1 PASCO Capstone UI-5400

IV. METODOLOGIA
1. Usando un palo de metro, medir la longitud de la barra de péndulo
(ignorar las lengüetas pequeñas en los extremos) y la distancia entre
los agujeros.
2. Poner el sensor de giro en el soporte de varilla y conectarlo a la
interfaz universal 8.50. Véase la figura 2.

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Figura 3. Configuración de péndulo

3. Utilice el tornillo de montaje para fijar la barra de péndulo para el


sensor de giro con el agujero que es el extremo de la varilla.

V. PROCEDIMIENTO
1. En PASCO Capstone, crear un gráfico de ángulo en función del
tiempo.

2. Plegar el péndulo menos de 20 grados (0,35 rad) de equilibrio y


liberarlo. Haga clic en grabar.
3. Haga clic en DETENER después de unos 15 segundos.
4. Mover el tornillo de montaje para el siguiente hoyo abajo desde el
final y repetir.
5. Repita con el cada uno de los agujeros hasta que se llega al centro.

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1.- Encuentra el periodo de oscilación para cada posición del pivote.

a. Seleccione Run #1 en el gráfico.


b. Haga clic en el botón de coordenadas de la herramienta en la barra de
herramientas. Mover la herramienta Coordenadas a uno de los primeros picos de
posición angular.

c. Haga clic derecho en la herramienta Coordenadas y encienda la herramienta


Delta. Medir el periodo midiendo el tiempo durante 10 periodos y se divide por
10.
d. En la tabla introduzca el periodo que se ha medido en la columna T al lado de
cero en la columna de la distancia.

Distancia desde el punto de pivot


Periodo experimental (seg)
(cm)
14 0.88

12 0.85

10 0.83

8 0.82

6 0.84

4 0.92

2 1.20
ANÁLASIS:

Se puede observar que a medida que disminuye la distancia del punto de pivot el
periodo experimental empieza a disminuir, sin embargo, llega a un punto límite en el
que vuelve a aumentar.

e. Repita este procedimiento para cada una de las siete carreras.

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2.- determinar que distancia da el periodo mínimo de oscilación de la barra de péndulo y


comparar con lo que ha calculado en la sección de teoría.

Distancia desde el punto Periodo experimental Periodo Teórico


de pivot (cm) (seg)
14 cm 0.88 8.67
12 cm 0.85 8.38
10 cm 0.83 8.15
8 cm 0.82 8.06
6 cm 0.84 8.24
4 cm 0.92 9.04
2 cm 1.20 11.81
L = 28cm

Ajustes de la curva teórica:

1. Aplicar un ajuste definido por el usuario a los datos de un periodo vs gráfico de


la distancia.
Utilice la ecuación (5) y el
T vs d bloqueo de los números
1.5 1.2
0.92 0.84 0.82 0.84 0.85 0.88
apropiados en el Editor de
Periode (T)

1
0.5
0
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16
Distancia (d)

Polynomial ()

ajuste de curva.

ANÁLISIS:
Si vemos la gráfica notaremos que esto tiene un límite T vs d sale que es 0.08
ya que hay es donde la curva termina, viendo que aumenta y disminuye la curva
dependiendo del punto de distancia donde nos encontremos.

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2. ¿En qué medida la curva teórica se ajuste a sus datos? ¿La curva de mejor ajuste
para algunos de los puntos que en otros? ¿Si realizo una selección de solo
algunos de los puntos que la curva se ajusta mejor?
3. Desbloquear el parámetro que depende de la longitud del péndulo. Actualizar el
ajuste y calcular la longitud del péndulo desde el nuevo valor del parámetro.
¿Qué longitud da esto? ¿Qué tan cerca esta a la longitud real del péndulo?

VI. CUESTIONARIO
1. ¿Cuál es la diferencia porcentual entre el valor calculado para la longitud
que da periodo mínimo de oscilación y el valor medido para la longitud?
Es de
2. ¿Sería una barra de péndulo con masa diferente, pero con las mismas
dimensiones tener un valor diferente para la longitud que da periodo
mínimo de oscilación? ¿Por qué o porque no?
Si porque al tener diferente masa esta hace que el resultado obtenido de
las oscilaciones mínimas sea mayor o menor y esto es debido a que la
masa influye en que tan rápido se mueve el péndulo, con esto se
concluye que no importa que tengan las mismas dimensiones ya que si la
masa es diferente el tiempo por cada oscilación también lo será.
VII. CONCLUSIONES:
El presente laboratorio nos ha permitido identificar el método correcto y
adecuado que se debe utilizar para el registro de los datos experimentales
teniendo en cuenta los criterios provenientes de allí.
El análisis y procesamiento de cada uno de los datos tomados con respecto al
montaje experimental, los tiempos, y cada una de las longitudes que se

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marcaron en el procedimiento (en cuanto al péndulo) y que nos permitieron


identificar de manera clara el concepto de péndulo simple y físico y todas
sus características que hacen parte de la temática del presenta laboratorio.
A partir de los datos experimentales que se obtuvieron en el laboratorio se ha
podido establecer las diferencias entre los conceptos que intervienen en el
momento de analizar el comportamiento físico de un péndulo o cualquier
otro sistema derivado de este; y a su vez interpretarlos de manera clara y así
evaluar tal comportamiento de la mejor forma.

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