Fisica 3 Movimiento Armonico Simple practica de Laboratorio PDF

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Dr. Juan Pérez- Laboratorio de Física ...-Práctica N°1: Movimiento Armónico SimpleInforme de práctica elaborado por: Matías Eduardo GonzálezOzuna.Departamento de Ciencias BásicasFacultad Politécnica Universidad Nacional de AsunciónDepartamento de Ciencias Básicas | pol.una – educa.una/politecnicaÍ n...

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- Laboratorio de Física …Práctica N°1: Movimiento Armónico Simple Informe de práctica elaborado por: Matías Eduardo González Ozuna.

Departamento de Ciencias Básicas

Departamento de Ciencias Básicas – Laboratorio de Física Facultad Politécnica Universidad Nacional de Asunción

Í ndice

1.

OBJETIVOS .................................................................................................................................. 3

2.

MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................ 3

3.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA .................................................................................................... 5 3.1 MATERIALES ....................................................................................................................................... 5 3.2 PROCEDIMIENTO.................................................................................................................................. 5 3.3 ANÁLISIS DE DATOS Y RESULTADOS ....................................................................................................... 12

4.

CONCLUSIÓN ............................................................................................................................ 14

5.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................. 14

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1. Objetivos • Verificar el movimiento de una partícula que oscila alrededor de un eje fijo. • Calcular la aceleración de la gravedad de la Tierra a partir del análisis gráfico del movimiento periódico de un péndulo simple

2. Marco teo ri co Se basa en la fórmula que relaciona el periodo, T, del movimiento oscilatorio efectuado por un péndulo simple (para pequeñas oscilaciones y en ausencia de rozamiento) y su longitud, L, con la aceleración de la gravedad: 𝑳 𝑇 = 2𝝅 √ 𝒈 El péndulo simple se compone de una masa que se pueda considerar puntual, M, suspendida de un hilo de masa despreciable y longitud L, que gira libremente alrededor de su extremo superior. Para obtener la frecuencia de oscilación del péndulo aplicaremos el principio de conservación de la energía. Siguiendo la notación de la figura, la desviación se mide por el ángulo  que forma el hilo con la vertical. Cuando el hilo se desvía dicho ángulo, la masa se eleva una altura h, donde ℎ = 𝐿 − 𝐿𝑐𝑜𝑠𝜃

Figura 1: Péndulo simple

Por otra parte la trayectoria del péndulo es un arco de circunferencia de radio L, por lo que su velocidad es: 𝑑𝜃 𝑑𝑡 Aplicando la conservación de la energía, la suma de la energía cinética y de la potencial debe ser constante en todo punto de la trayectoria: 𝑣=𝐿

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Departamento de Ciencias Básicas – Laboratorio de Física Facultad Politécnica Universidad Nacional de Asunción 1 2 𝐸 = 2 𝑀𝑣 + 𝑀𝑔ℎ Sustituyendo h y v por sus expresiones se llega a: 𝐸=

1

𝑑𝜃 2 𝑀𝐿2 ( 𝑑𝑡 ) + 𝑀𝑔𝐿 (1 − cos 𝜃)

2 Derivando la ecuación anterior con respecto a 𝑡 el primer miembro se anula. Simplificando se obtiene la ecuación del movimiento: 𝑔 𝑑2𝜃 + ( ) 𝑠𝑒𝑛𝜽 = 𝟎 𝑑𝑡 2 𝐿

Para ángulos pequeños (𝜽...