IDENTIFICACIN DEL ENTREVISTADO

UNIVERSIDAD MANUELA BELTRN

MACROPROCESO DE RECURSOS E INFRAESTRUCTURA ACADMICA

FORMATO PARA PRCTICAS DE LABORATORIO

Fecha: Enero de 2012Cdigo: GRL-006Versin: 4.0

INFORMACIN BSICA

NOMBRE DE LA PRCTICA:

Pndulo SimplePRACTICA: 4

ASIGNATURA:

Fsica Sonido

TEMA DE LA PRCTICA:

Movimiento Armnico Simple

LABORATORIO A UTILIZAR:

Laboratorio de Fsica C 302

CONTENIDO DE LA GUA

OBJETIVOS

Determinar los parmetros fsicos del movimiento armnico simple que intervienen en un pndulo simple.

Analizar la variacin del periodo dependiendo de la longitud en un pndulo simple.

Realizar mediciones en un pndulo con oscilaciones menores a 10 grados y analizar su efecto.

Verificar experimentalmente el valor de la gravedad.

INTRODUCCINEsta gua de laboratorio va dirigida a estudiantes de Salud, en la cual se estudiar el movimiento ondulatorio presente en un pndulo simple, junto con algunos fenmenos fsicos que se presentan en su desarrollo; tales como: la frecuencia angular, el periodo, la medicin de la gravedad (punto comparativo entre este sistema estudiado en forma dinmica y el valor establecido como constante) y la amplitud, y estructurar las consideraciones bsicas presentes en un movimiento armnico simple. Siendo el anterior un tema bsico en el estudio de las ondas.

MARCO TERICO

Pndulo simple: masa puntual suspendida de un hilo de masa despreciable, si el hilo se mueve a un lado de su posicin de equilibrio, oscila alrededor de dicha posicin.

La figura 1 representa las fuerzas sobre la masa en trminos de las componentes tangencial y radial. La fuerza restauradora F es la componente de la fuerza tangencial neta y se debe a la gravedad; la tensin acta slo para hacer que la masa puntual acte en su recorrido como un arco.Podemos analizar el pndulo desde el punto de vista de la conservacin del trabajo y la energa, teniendo en cuenta que si y>>x es vlido de acuerdo a la figura decir que:

(1)

El teorema de la conservacin del trabajo y al energa establece:

(2)

con la aproximacin que se dio previamente se obtiene:

(3)

Siendo la frecuencia angular de un pndulo. La solucin general de la ecuacin diferencial es la misma ecuacin de un oscilador armnico, se puede hacer un anlisis teniendo en cuenta las fuerzas que actan en el sistema, obteniendo la misma solucin.

Para pequeos ngulos, es vlida la aproximacin: (4); Ahora, aplicando las anteriores aproximaciones se obtiene la siguiente ecuacin:

(5)

Igualando el primer y segundo trmino, se obtiene finalmente la ecuacin:

(6)

la frecuencia angular de un pndulo simple, se da por la ecuacin

(7)

La frecuencia angular se puede expresar en funcin de la frecuencia o del periodo mediante la relacin:

(8)

Por tanto el valor de la frecuencia se puede obtener como:

y como entonces,(9)

(10)

ACTIVIDAD PREVIA (Incluir en el pre-informe)

La siguiente actividad tiene como objetivo, realizar un anlisis preliminar al Movimiento Armnico Simple presente en un pndulo simple.

Ingrese a las siguientes direcciones:

http://www.youtube.com/watch?v=zbO-OfL1iSw

http://www.youtube.com/watch?v=otA-WgcB8Gk

Interacte con el video y complemntelo con la lectura del marco terico de la gua.

Cada integrante del grupo en forma individual y autntica debe realizar un cuadro sinptico o mapa conceptual del tema tratado con una extensin mnima de una hoja por ambas caras.

METODOLOGA A UTILIZAR Cada grupo de trabajo (mximo de cuatro estudiantes) redactar el pre-informe que incluye: actividad previa, consulta de las aplicaciones, consulta del marco terico y el cuestionario de la gua; antes del ingreso a la respectiva clase.

Clase magistral introductoria relacionada con el tema propuesto en la gua.

Desarrollo de la gua de aprendizaje por parte de los estudiantes.

En el momento de resolver el procedimiento el grupo de estudiantes realizar las medidas y los clculos respectivos en cada montaje y por ltimo terminar de redactar el informe de laboratorio de acuerdo con las indicaciones del docente. El informe ser entregado en forma grupal, a mano y en el formato correspondiente.

MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS A UTILIZAR

Materiales y Equipos

Reactivos

Materiales Estudiante

1 Juego de masas

Hilo (3 metros)1 BalanzaRegla graduada (30 cm)1 CronmetroTijeras1 Soporte universal

PRECAUCIONES Y MANEJO DE MATERIALES El estudiante deber repasar los conceptos antes mencionados, se les har entrega de los elementos, verifique el estado de los mismos en el momento en que se le entreguen.

Ubicar el sensor de movimiento a 15 cm de la posicin ms prxima de la masa oscilante. No golpear el sensor de movimiento ya que este es bastante sensible.

Al momento de conectar la interface al computador, es indispensable que no se fuerce el puerto USB de entrada ya que se puede romper.

PROCEDIMIENTO

Arme el montaje mostrado en la figura 2. Mida la longitud inicial del pndulo y regstrela en la Tabla 1. Ponga a oscilar el pndulo, procure que la amplitud no supere los 10, para ello utilice un transportador de ngulos. Haciendo uso del cronometro, tome el tiempo que demora el pndulo en dar 10 oscilaciones y calcule el periodo haciendo uso de:

Para una misma longitud repita el proceso anterior 2 veces ms, luego realice el promedio de las mediciones y registre los resultados en la Tabla 1.

Grafique periodo al cuadrado en funcin de la longitud , y deduzca el valor de la gravedad calculando la pendiente de dicha grfica, haciendo un ajuste lineal.

Determine el porcentaje de error de la gravedad, teniendo en cuenta que la gravedad en sitios diferentes al nivel del mar es g = 9.80616 m / s2 NOTA: En caso de ser requerido, todos los valores obtenidos deben ser consignados en las tablas, y los clculos realizados en el tem de resultados que aparece en el formato del informe de laboratorio.

BIBLIOGRAFA RECOMENDADAPASCO. Guas de laboratorio. 1996.

Feynman, R. (1998). Fsica 1. Mxico: Addison Wesley.

Sears, F. y ZEMANSKY, M. (1999). Fsica Universitaria. v1. Pearson Educacin.

Serway, R. (2001). Fsica. v1. Mxico: McGraw-Hill.

ELABORREVISAPROB

Firma

Nombre :

Profesores de Laboratorio de Fsica.

Fecha: Enero de 2015Firma

Nombre :

Profesores de Laboratorio de Fsica.

Fecha: Noviembre de 2014 Firma

Nombre :

Gerencia de Laboratorios.

Departamento de Ciencias Bsicas.

Fecha:

INFORME DE LABORATORIO

ESTUDIANTES:

Silvia Juliana Rodrguez Cano

GRUPO:

NOTA:

CARRERA: Fonoaudiologa

Formule tres objetivos que desee cumplir con la Prctica de Laboratorio

Elabore un Mapa conceptual del tema a tratar en la Prctica de Laboratorio. (Actividad Previa)

RESULTADOSTabla 1. Datos Experimentales (Para = 10) 1(s) 2(s) 3 (s)

(s)

(m)

Anlisis de Resultados:______________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

CUESTIONARIO1. Influye la amplitud del pndulo en su periodo de oscilacin? Justifique su respuesta.

Si influye la amplitud del pndulo ya que a mayor amplitud mayor nmero de oscilaciones.2. Si se realizara el procedimiento experimental del pndulo simple pero ahora en la Luna (g=1.62 m/s2) qu resultado obtendra, y por qu?

3. Influye la masa del pndulo en su periodo de oscilacin? Justifique su respuesta.

La masa no es un factor que determina ninguna influencia al momento de calcular el periodo de oscilacin por

tanto, la masa y la naturaleza del objeto son independientes del funcionamiento del sistema.4. Qu similitud y/o diferencia tienen las ecuaciones para la frecuencia angular del sistema masa resorte y del pndulo simple?Existe una diferencia en las ecuaciones para la frecuencia angular del sistema masas y resorte y del pndulo simple ya que la frecuencia angular de un pndulo simple, se da por la ecuacin , Y estas se puede expresar en funcin de la frecuencia o del periodo mediante la relacin: ; Mientras que la frecuencia angular del sistema masa-resorte est dada por .

CAUSAS DE ERROR Y ACCIONES PARA OBTENER MEJORES RESULTADOS:

CONCLUSIONES

APLICACIN PROFESIONAL DE LA PRCTICA REALIZADA

Conocer el pndulo simple nos sirve en el rea de la fonoaudiologa para conocer el tipo de oscilacin por la cual percibimos el sonido, en las diferentes tonalidades, esto lo podemos aplicar a la hora de hacer

las pruebas audiometras para identificar si un paciente padece de alguna falta audita .

BIBLIOGRAFIA UTILIZADA

PASCO. Guas de laboratorio. 1996.

Feynman, R. (1998). Fsica 1. Mxico: Addison Wesley.

Sears, F. y ZEMANSKY, M. (1999). Fsica Universitaria. v1. Pearson Educacin.

Serway, R. (2001). Fsica. v1. Mxico: McGraw-Hill.

EMBED PBrush Figura 1. Esquema del sistema de pndulo simple (Serway, 2001)

Figura 2. Montaje de un pndulo bifilar.

_1385301640.unknown

_1401780996.unknown

_1401804732.unknown

_1486398943.unknown

_1419747988.unknown

_1401781021.unknown

_1387949713.unknown

_1388220112.unknown

_1401780965.unknown

_1387949910.unknown

_1387949639.unknown

_1373116435.unknown

_1385282933.unknown

_1385300482.unknown

_1385282911.unknown

_1385282926.unknown

_1127502061.unknown

_1265134847.unknown

_1328680874.unknown

_1127497464.unknown