INTRODUCCIÓN

Se le llama péndulo a todo cuerpo que puede oscilar con respecto de un eje fijo. Se pueden identificar varios tipos de péndulo, el péndulo ideal, conocido como péndulo simple o matemático que es todo cuerpo de masa m determinada que es suspendido por medio de una cuerda inelástica y sin peso. Vale aclarar que estas dos últimas condiciones no son reales sino ideales; se considera de esta manera para facilitar su estudio y es por esto que se admite este supuesto. El otro tipo de péndulo, y el cual nos interesa para nuestro análisis del laboratorio es el péndulo físico. Construimos un péndulo físico si hacemos que un objeto colgante oscile alrededor de un eje físico que no pase por su centro de masa, este objeto no puede aproximarse con precisión como una masa puntual. El péndulo físico o anular oscila con un M.A.S, si su desplazamiento a partir de su momento de equilibrio es < a 10°, lo cual nos dice que la ecuación que rige el movimiento aplicando las leyes de Newton se establece que:

X¨ + w^2x = 0

El periodo T del péndulo anular indica el diámetro promedio de los aros, donde seobserva que este periodo tiene la forma matemática:

Procedimiento experimental

El procedimiento experimental que se llevó a cabo es el de anillos vibratorios, en el cual se inició tomando las medidas de los diámetros interno, externo y promedio de cinco (5) aros de hierro, posteriormente se procedió a ubicar cada aro en la plataforma para medir su periodo de oscilación en un angulo de 8° y con cinco repeticiones por cada aro para minimizar el error experimental.

Análisis y resultados

Inicialmente se calcula el diámetro promedio de cada anillo utilizando la siguiente fórmula.

Los diámetros, diámetros promedio, radios y radios promedio obtenidos y calculados se registran en la siguiente tabla:

Tabla…

El péndulo anular gira libremente en torno a un punto fijo de rotación y éste no coincide con su centro de gravedad. Se pudo deducir que el periodo era proporcional a la longitud del diámetro al cuadrado, y que éste no depende de la masa. Para obtener una práctica más exacta en la toma de datos se deben de tener en cuenta ciertas causas de error que se enunciaran posteriormente.

Causas de error

Una posible causa de error es el Movimiento de rotación del péndulo alrededor de su eje de apoyo ya que el movimiento pendular debe ser en un solo plano y esto es algo que no se pudo controlar al 100% en el experimento. Otra causa de error común en experimentos como este es el factor humano, es decir el tiempo de reacción a la hora de tomar los tiempos, también se presentan errores en los equipos debido a que la escala de graduación no estaba perfectamente nivelada, sin mencionar el mal estado de los anillos etc..

Conclusiones

De la práctica de laboratorio del péndulo anular se pudo concluir que efectivamente hay una dependencia del periodo con respecto al diámetro del anillo. De manera experimental y gráfica se puede observar la directa relación que existe entre el diámetro del anillo y el periodo obtenido de su movimiento oscilatorio. A medida que se va aumentando el diámetro de cada uno de ellos, su amplitud aumenta y también el tiempo requerido para una oscilación, es decir, el periodo aumenta y la frecuencia disminuye.

Se pudo observar igualmente que existe una constante de proporcionalidad que incide directamente en la manera como el periodo aumenta o disminuye con respecto al diámetro de los anillos.

Bibliografía

Serway, Física Tomo 1, Cuarta edición. Editorial Mc Graw – Hill. 1996.