DETERMINACIÓN DE LAS VARIABLES QUE INFLUYEN EN EL PERIODO DEL PÉNDULO SIMPLE
III. PROCEDIMIENTO
Con la siguiente simulación podemos realizar el estudio de las diferentes magnitudes que influyen en el período de oscilación de un péndulo simple.
Esta fue tomada el 2 de septiembre del 2012 de la página de SALVADOR FERNANDEZ
HURTADO al cuál agradecemos su valioso aporte. la página es:
http://salvadorhurtado.wikispaces.com/file/view/pendulos.swf
A. INFLUENCIA DE LA AMPLITUD DE LAS OSCILACIONES
Para estudiar cómo influye la amplitud de las oscilaciones en el período de un péndulo simple, debes:
1. Configurar el PANEL DE CONTROL de la simulación, de tal manera que mantengas constantes los valores de la masa del péndulo, la longitud del péndulo, el grosor del hilo y la gravedad; el cual aconsejamos que sean masa= 100g, Longitud= 1,5 m, grosor del hilo = 1mm y gravedad = Tierra.
2. Luego de haber asignado los anteriores valores, comenzamos la experiencia con un ángulo de 40º, después le damos clic al botón verde que pone en marcha el péndulo, deja pasar las primeras cinco oscilaciones y con un cronometro diferente al de la simulación toma el tiempo en que tarda en dar 10 oscilaciones, repite este procedimiento tres veces y anota estos datos en la TABLA 1.
3. Repite el procedimiento del punto 2 para ángulos de 30º, 20º , 10º y 5º; anotando todos estos datos en la TABLA1.
4. Completa la TABLA 1, calculando el periodo de cada medida (Periodo= tiempo / número de oscilaciones) y luego el periodo promedio para cada ángulo.
ANÁLISIS A. INFLUENCIA DE LA AMPLITUD DE LAS OSCILACIONES1. ¿Qué puedes concluir acerca de la dependencia del período con respecto a la amplitud angular cuando ésta es menor o igual a 10º?
2. ¿Sería posible medir el tiempo de ocurrencia de un evento con un péndulo aun cuando sus oscilaciones son cada vez más cortas?. Explica tu respuesta. 3. ¿Cómo varía el período de oscilación si la amplitud se aumenta y sus valores son mayores de 10º? |
B. INFLUENCIA DE LA MASA DEL PÉNDULO
Para estudiar cómo influye la MASA de la cuerda en el período de un péndulo simple, debes:
1. Configurar el PANEL DE CONTROL de la simulación, de tal manera que el ángulo sea 5º , los demás valores como la longitud de la cuerda, el grosor del hilo y la gravedad permanezcan constantes; recomendamos los siguientes valores: longitud= 1,5 m, grosor del hilo = 1mm y gravedad = Tierra.
2. Luego de haber asignado los anteriores valores, comenzamos la experiencia con una masa 500 gramos; después le damos clic al botón verde que pone en marcha el péndulo, deje pasar las primeras cinco oscilaciones y con un cronometro diferente al de la simulación toma el tiempo en que tarda en dar 10 oscilaciones, repite este procedimiento tres veces y anota estos datos en la TABLA 2.
3. Repite el procedimiento del punto 2 para las masas de 400 g, 300 g, 200 g y 100 g; anotando todos estos datos en la TABLA2.
4. Completa la TABLA 2, calculando el periodo de cada medida (Periodo= tiempo / número de oscilaciones) y luego el periodo promedio para cada masa.
1. Configurar el PANEL DE CONTROL de la simulación, de tal manera que el ángulo sea 5º , los demás valores como la longitud de la cuerda, el grosor del hilo y la gravedad permanezcan constantes; recomendamos los siguientes valores: longitud= 1,5 m, grosor del hilo = 1mm y gravedad = Tierra.
2. Luego de haber asignado los anteriores valores, comenzamos la experiencia con una masa 500 gramos; después le damos clic al botón verde que pone en marcha el péndulo, deje pasar las primeras cinco oscilaciones y con un cronometro diferente al de la simulación toma el tiempo en que tarda en dar 10 oscilaciones, repite este procedimiento tres veces y anota estos datos en la TABLA 2.
3. Repite el procedimiento del punto 2 para las masas de 400 g, 300 g, 200 g y 100 g; anotando todos estos datos en la TABLA2.
4. Completa la TABLA 2, calculando el periodo de cada medida (Periodo= tiempo / número de oscilaciones) y luego el periodo promedio para cada masa.
ANÁLISIS B. INFLUENCIA DE LA MASA DEL PÉNDULO1. Compara los resultados obtenidos para las diferentes masas. ¿Encuentras alguna variación significativa en el período al variar la masa del péndulo?
2. ¿Qué puedes concluir acerca de la dependencia del período de un péndulo con respecto a la masa? |
C. INFLUENCIA DE LA LONGITUD AL PERIODO DE UN PÉNDULO SIMPLE
Para estudiar cómo influye la longitud de la cuerda en el período de un péndulo simple, debes:
1. Configurar el PANEL DE CONTROL de la simulación, de tal manera que el ángulo sea 5º , los demás valores como la masa del péndulo, el grosor del hilo y la gravedad permanezcan constantes; recomendamos los siguientes valores: masa = 100 g, grosor del hilo = 1mm y gravedad = Tierra.
2. Luego de haber asignado los anteriores valores, comenzamos la experiencia con una longitud de 2 metros; después le damos clic al botón verde que pone en marcha el péndulo, deje pasar las primeras cinco oscilaciones y con un cronometro diferente al de la simulación toma el tiempo en que tarda en dar 10 oscilaciones, repite este procedimiento tres veces y anota estos datos en la TABLA 3.
3. Repite el procedimiento del punto 2 para las longitudes 1.5 m, 1 m, 0.7 m y 0.5 m; anotando todos estos datos en la TABLA 3.
4. Completa la TABLA 3, calculando el periodo de cada medida (Periodo= tiempo / número de oscilaciones) y luego el periodo promedio para cada longitud.
5. Calcula en cada caso el cuadrado del período de oscilación y completa la TABLA 3.
6. Construye la gráfica del período en función de la longitud del péndulo (GRÁFICA 1)
7. Construye la gráfica del período al cuadrado en función de la longitud del péndulo (GRÁFICA 2)
1. Configurar el PANEL DE CONTROL de la simulación, de tal manera que el ángulo sea 5º , los demás valores como la masa del péndulo, el grosor del hilo y la gravedad permanezcan constantes; recomendamos los siguientes valores: masa = 100 g, grosor del hilo = 1mm y gravedad = Tierra.
2. Luego de haber asignado los anteriores valores, comenzamos la experiencia con una longitud de 2 metros; después le damos clic al botón verde que pone en marcha el péndulo, deje pasar las primeras cinco oscilaciones y con un cronometro diferente al de la simulación toma el tiempo en que tarda en dar 10 oscilaciones, repite este procedimiento tres veces y anota estos datos en la TABLA 3.
3. Repite el procedimiento del punto 2 para las longitudes 1.5 m, 1 m, 0.7 m y 0.5 m; anotando todos estos datos en la TABLA 3.
4. Completa la TABLA 3, calculando el periodo de cada medida (Periodo= tiempo / número de oscilaciones) y luego el periodo promedio para cada longitud.
5. Calcula en cada caso el cuadrado del período de oscilación y completa la TABLA 3.
6. Construye la gráfica del período en función de la longitud del péndulo (GRÁFICA 1)
7. Construye la gráfica del período al cuadrado en función de la longitud del péndulo (GRÁFICA 2)
ANÁLISIS C. INFLUENCIA DE LA LONGITUD AL PERIODO DE UN PÉNDULO SIMPLE1. A partir de la gráfica de T en función de L concluye cómo varía el período al aumentar la longitud del péndulo.
2. A partir de la expresión matemática para el período del péndulo verifica que: 3. Calcula la pendiente de la gráfica T^2 en función de L. De acuerdo con el valor obtenido, determina el valor de la aceleración de la gravedad.
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D. INFLUENCIA DE LA GRAVEDAD EN EL PERIODO DE UN PÉNDULO SIMPLE
Para estudiar cómo influye la GRAVEDAD en el período de un péndulo simple, debes:
1. Configurar el PANEL DE CONTROL de la simulación, de tal manera que el ángulo sea 5º , los demás valores como la masa del péndulo, el grosor del hilo y la longitud de la cuerda permanezcan constantes; recomendamos los siguientes valores: masa = 100 g, grosor del hilo = 1mm y longitud de la cuerda = 1,5 m.
2. Luego de haber asignado los anteriores valores, comenzamos la experiencia con la gravedad del planeta Júpiter = 23,1 m/seg^2; después le damos clic al botón verde que pone en marcha el péndulo, deje pasar las primeras cinco oscilaciones y con un cronometro diferente al de la simulación toma el tiempo en que tarda en dar 10 oscilaciones, repite este procedimiento tres veces y anota estos datos en la TABLA 4.
3. Repite el procedimiento del punto 2 para las gravedades de Venus, Marte, Tierra y la Luna ; anotando todos estos datos en la TABLA 4.
4. Completa la TABLA 4, calculando el periodo de cada medida (Periodo= tiempo / número de oscilaciones) y luego el periodo promedio para cada gravedad.
5. Calcula en cada caso el cuadrado del período de oscilación y completa la TABLA 4.
1. Configurar el PANEL DE CONTROL de la simulación, de tal manera que el ángulo sea 5º , los demás valores como la masa del péndulo, el grosor del hilo y la longitud de la cuerda permanezcan constantes; recomendamos los siguientes valores: masa = 100 g, grosor del hilo = 1mm y longitud de la cuerda = 1,5 m.
2. Luego de haber asignado los anteriores valores, comenzamos la experiencia con la gravedad del planeta Júpiter = 23,1 m/seg^2; después le damos clic al botón verde que pone en marcha el péndulo, deje pasar las primeras cinco oscilaciones y con un cronometro diferente al de la simulación toma el tiempo en que tarda en dar 10 oscilaciones, repite este procedimiento tres veces y anota estos datos en la TABLA 4.
3. Repite el procedimiento del punto 2 para las gravedades de Venus, Marte, Tierra y la Luna ; anotando todos estos datos en la TABLA 4.
4. Completa la TABLA 4, calculando el periodo de cada medida (Periodo= tiempo / número de oscilaciones) y luego el periodo promedio para cada gravedad.
5. Calcula en cada caso el cuadrado del período de oscilación y completa la TABLA 4.
ANÁLISIS D. INFLUENCIA DE LA GRAVEDAD EN EL PERIODO DE UN PÉNDULO SIMPLE1. Compara los resultados obtenidos para las diferentes gravedades. ¿Encuentras alguna variación significativa en el período del péndulo al variar la gravedad?
2. ¿Qué puedes concluir acerca de la dependencia del período de un péndulo con respecto a la gravedad? |
IV. ESTRUCTURA DEL INFORME DE LABORATORIO
La estructura del informe de laboratorio debe contener:
1. Hoja de presentación donde se indique el Titulo de la experiencia, presentado por, presentado a, fecha de presentación, nombre de la Institución educativa, ciudad y año.
2. Introducción
3. Objetivos
4. Materiales con una gráfica que indique el montaje de la experiencia.
5. Tablas, gráficas y análisis matemáticos realizados en el procedimiento.
6. Respuestas de las preguntas de análisis.
7. Conclusiones
1. Hoja de presentación donde se indique el Titulo de la experiencia, presentado por, presentado a, fecha de presentación, nombre de la Institución educativa, ciudad y año.
2. Introducción
3. Objetivos
4. Materiales con una gráfica que indique el montaje de la experiencia.
5. Tablas, gráficas y análisis matemáticos realizados en el procedimiento.
6. Respuestas de las preguntas de análisis.
7. Conclusiones