UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA  E INGENIERIA

PRACTICAS DE LABORATORIO 1,2 Y 3

PRESENTADO POR:

ELIANA ANGELICA PINEDA CELY

CODIGO: 1053586751

PRESENTADO A:

CARLOS OTERO

FISICA GENERAL

100413_388

DUITAMA (BOYACA)

SEPTIEMBRE DE 2015

INTRODUCCION

La Física por excelencia es una ciencia experimental, el papel del laboratorio en la Física es muy variado, ya que puede ir desde una simple observación hasta la Comprobación de las predicciones teóricas.

En el laboratorio de física se desarrollan destrezas y habilidades, que de otra forma sería muy difícil. De la misma forma, se le da un papel relevante a la interacción que existe en las ciencias naturales entre la Teoría y el experimento.

El siguiente informe se divide en 3 practicas cada una comprende determinadas sesiones

La práctica # 1 Proporcionalidad directa y medición: se dividirá en dos partes, la primera se dedicara para que el estudiante pueda graficar. En la segunda el estudiante deberá medir longitudes y comparar la incertidumbre en cada caso.

La práctica # 2 Cinemática y fuerzas: se dividirá en dos partes, la primera se dedicara sobre la cinemática y el movimiento. En la segunda el estudiante deberá medir fuerzas y resolver el problema.

La práctica # 3 Movimiento armónico pendular: se dividirá en dos partes, la primera se dedicara sobre el movimiento pendular y la segunda sobre el movimiento armónico simple.

OBJETIVOS

Que el estudiante consiga una mejor comprensión de los fenómenos físicos y una capacidad operativa experimental.

Que el estudiante presente de manera clara, rigurosa y concisa informes de laboratorio y reportes de trabajo en los cuales utilice la física como herramienta.

PRACTIA # 1 PROPORCIONALIDAD DIRECTA Y MEDICIÓN

Objetivo General:

Comprobar la relación de proporcionalidad entre diferentes magnitudes.

Específicos:

Aprender a manejar los instrumentos de medición que se utilizan en el laboratorio y en algunas empresas para la medida de longitudes.

Comprender los elementos básicos de las medidas.

Promover el uso de gráficas y el adecuado manejo de error en las medidas.

MARCO TEORICO

Medir es comparar con un patrón de medida. En la medida está siempre presente el error, los cuales se clasifican de diferentes formas y están relacionados con los aparatos de medida. Los resultados de las medidas se presentan en forma de gráficas y estas se deben interpretar. En este laboratorio se trabajaran las lecciones 3 a la 5.

La balanza es una palanca de primer género de brazos iguales que mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos permite medir masas.

Probeta: es un recipiente graduado que se usa en los laboratorios de química y física para medir el volumen de los líquidos.

El calibrador y el micrómetro son dos instrumentos comúnmente usados,    cuyas escalas se presentan en milímetros y permiten realizar mediciones a objetos pequeños valiéndose de bastante precisión gracias a sus 2 o 3 cifras decimales, razón por la que surge la importancia y necesidad de conocer su  funcionamiento y manejo a través de  la determinación de las magnitudes de un grupo de cuerpos, y el posterior análisis de los datos obtenidos. 

En los estudios que usted ha tenido sobre proporcionalidad, se encuentra con una variable dependiente y otras independientes. En la medición de un líquido ¿Cuáles serían éstas? ¿Cuál sería la constante de proporcionalidad?

Variable independiente

RTA. / Volumen

La variable dependiente

RTA. / Masa a líquido

En todos los laboratorios de física se utilizan instrumentos para realizar mediciones. En qué consiste la medición de longitudes?, ¿Qué grado de precisión tienen estos instrumentos? ¿En qué área se utilizan?

R/. Medir una longitud consiste en determinar, por comparación, el número de veces que una unidad patrón es contenida en dicha longitud.

¿Qué grado de precisión tienen estos instrumentos?

R/.Calibrador: Los calibradores graduados en sistema métrico tienen legibilidad de 0.05 mm y de 0.02 mm, y los calibradores graduados en el sistema inglés tienen legibilidad de 0.001“ y de 1/1 28″.

Tornillo micrométrico: En la superficie del tambor tiene grabado en toda su circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que ha realizado, una división equivale a 0,01 mm. Para realizar una lectura, nos fijamos en la escala longitudinal, sabiendo así la medida con una apreciación de 0,5 mm, el exceso sobre esta medida se ve en la escala del tambor con una precisión de 0,01 mm

¿En qué área se utilizan?

Su uso más común es en los talleres de máquinas herramientas, o sea tornería, fresado, ajuste mecánico, etc.; también se utilizan en la mecánica automotriz, especialmente en el área de rectificado de motores, y ajustes generales de distancias como en el diferencial, etc. 

PRACTICA · # 1 PROPORCIONALIDAD DIRECTA Y MEDICIÓN

Recursos a utilizar en la práctica

Equipos

-Una probeta graduada de 100 ml

-Un vaso plástico

-Balanza

-Agua

- milimetrado.

-Calibrador Tornillo micrométrico

-Materiales para medir su espesor: láminas, lentes, esferas, etc.

Procedimiento:

Primera Parte:

1. Identifique los objetos que usará en la práctica.

Defina que es una balanza: Instrumento de medición que se caracteriza por dos rangos fundamentales:

-Su gran rango de pesaje

-Su capacidad para obtener el peso con la precisión exacta.

2) Calibre el cero de la balanza.

3) Determine la masa de la probeta y tome este valor como m0.

4) Vierta 10 ml, 20 ml, 30 ml, hasta llegar a 100 ml, de líquido en la probeta y determine en cada caso la masa de la probeta más el líquido MT

a. Determine correctamente cuál es la variable independiente.

b. Determine la variable dependiente

5) Calcule la masa del líquido ML sin la probeta para cada medición.

6) Registre estos resultados en la siguiente tabla

REGISTRO DE DATOS DE EXPERIENCIA

Se Calibra la balanza eléctrica en ceros y se verifica su funcionamiento. Determinamos la masa de la probeta vacía y tomamos ese valor como m0 que nos dio:

PROBETA VACÍA= 141.81 gramos.

REGISTRO DE DATOS EXPERIENCIA TABLA·1

V(ml) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100MT(g) 10.6 20.3 30.5 40.2 50.0 59.5 69.7 79.4 89.4 99.2ML(g) 131,21 121,51 111,31 101,61 91,81 82.31 72,11 62.41 52,41 42,61

MT= M0+MLML=MT-M0

• Determine cuál es la variable independiente

RTA. / Volumen

• Determine cuál es la variable dependiente

RTA. / Masa a líquido.

Segunda parte:

PROCEDIMIENTO CON CALIBRADOR

1) Identifique los objetos que usará en la práctica.

2) Determine y registre cual es la precisión del aparato.

3) Haga un dibujo de la pieza problema (prisma, lámina, etc.) e indique sobre el dibujo los resultados de las medidas de sus dimensiones (cada medida debe realizarse al menos tres veces y se tomará el valor medio de todas ellas).

4) Calcule el volumen de la pieza, con todas sus cifras.

V= π. r2.h

Diámetro interior: 30 mmDiámetro exterior: 42 mmEspesor (h): 15mm

V (int) = π . r2.h= π . (30mm)2.(15mm)= 42411.46 mm3

V (ext) = π . r2.h= π . (42mm)2.(15mm)= 83126.47 mm3

V= V (ext) - V (int) = 83126.47 mm3 – 42411.46 mm3 = 40715.01mm3

5) Complete la siguiente tabla # 2

Medidas 1 2 3 4 5 promedioDiámetro 30.1 30.1 29.9 30.1 29.9 30.02Espesor 15.1 15.1 15.2 15.2 15.1 15.14

FOMULA DEL CILINDRO AL=2 π r∗h

AB=π∗r2

CALCULOS AT=AL+2 Aβ

1′ pulgada= 2,54cm

1 ˮ de pulgada = 0.00254 cm

1 ‴ de pulgada = 0.0254 cm

3 ˮ x 0.00254cm / 1 ˮ = 0.00762cm---- ancho

5 ˮ X 0.00254CM/ 1 ˮ = 0.0127 cm ----alto

Volumen = 0.0000456*0.0127cm = 0.000000579------pieza 2

Pieza 3 = 10‴n*v0.00254cm

0.0254cm-----ancho

9‴ x 0.00254= 0.02286cm-----altura

Ab=π ¿r2 V= a3

Ab= 3.1416*0.01272 V= 6.73

Ab= 0.000506 V= 3.00cm

V= 3.007 cm

PROCEDIMIENTO CON TORNILLO MICROMÉTRICO O PALMER tabla # 3

Repita los pasos anteriores con el tornillo micrométrico o de Palmer ahora utilizando la siguiente tabla:

V= AB * h

3,1416 * 0.03812

Ab= 0.0000456

MEDIDAS 1 2 3 4 5 PROMEDIODiámetro 30.2 30.2 30.1 30.1 30.2 30.16Espesor 15.12 15.11 1512 15.12 15.11 15.116

Análisis de resultados

Pieza 1 A= 6*a2 V= a3 Agujero= 2.1cm

A = 6*44.9 V= 6.73

A= 269.3 V= 3.00 cm

V= 3.007cm

Pieza 2

V= AB*h AB=3.1415cm

V=π∗r2 Ab= 3.1416*1.21

V= 3.8*2.2 Ab= 3.8 cm

V= 8.36

CONCLUSIONES

Hay causas ambientales que pueden influir en la densidad de un líquido

• Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material estable también aumenta.

• Al aumentar la temperatura la disminuye (si la presión permanece constante) Sin embargo, existen notables excepciones a esta regla. Por ejemplo, la densidad del agua crece entre el punto de fusión (a 0 °C) y los 4 °C; algo similar ocurre con el silicio a bajas temperaturas.

• A mayor Temperatura, mayor presión por la expansión del gas.

• Si de los líquidos, estos se evaporan con la temperatura al alcanzar su punto de ebullición que en el agua es cercano a los 100°C

• A grandes profundidades la densidad aumenta y el empuje sería mayor.

BIBLIOGRAFIA

U. Nacional Abierta y a Distancia (tomado de www) URL.

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/100413/2015_II/Guia_de_Laboratorio.pdf

Libro: FISICA GENERAL Autor: Héctor Pérez Montiel Unidad 4 “Cinemática” Capitulo 13 “Movimiento Armónico Simple Grupo editorial: La patria Primera edición 1992 Segunda edición 2000 Tercera edición 2006 Primera reimpresión 2007

PRACTICA # 2 CINEMÁTICA Y FUERZAS

OBJETIVOS

Aplicar los conceptos adquiridos en el desarrollo del curso, obre la temática de cinemática, vectores y fuerzas.

Identificar los tipos de movimiento, que presenta un fenómeno físico, mediante el uso de gráficas, que nos proporcionaran la manera de analizarlos.

Conocer y llevar a la práctica los conocimientos sobre la descomposición de un vector y la sumatoria de fuerzas.

Identificar y resolver los tipos de velocidades y aceleración, que presenta un movimiento, aplicando las diferentes fórmulas vistas en las temáticas vistas.

MARCO TEÓRICO

La cinemática es el estudio del movimiento, sin considerar las fuerzas balanceadas o desbalanceadas que causan el movimiento en un sistema, con el fin de establecer el tipo, dirección y cantidad de movimiento.

Cinemática Lineal: describe el fenómeno que se presenta en un movimiento en línea recta.

Cinemática Angular: Describe el movimiento que se lleva a cabo, alrededor de un eje o centro de rotación, que mantiene su posición en el interior o exterior de un cuerpo, cabe aclarar que un sistema es un cuerpo o grupo de cuerpos, bajo los cuales se examina el movimiento.

Características cinemáticas: son particularidades espaciales, temporales y espacio temporales que los distinguen. Estas ayudan a determinar la geometría o la forma espacial de los movimientos y sus variaciones en el tiempo.

Características espaciales: Estas determinan la forma espacial de los movimientos del hombre, es la medida espacial de la situación de un punto respecto a un sistema de referencia. En ellas se distinguen: La posición inicial y la posición final, estas son las posiciones en las cuales un movimiento comienza y finaliza.

Otra característica espacial es cuando un punto se mueve de una posición a otra se presenta un desplazamiento, la distancia en línea recta entre esos dos puntos es la magnitud del desplazamiento, el desplazamiento es una cantidad vectorial y la distancia es una cantidad escalar.

Las características espacio temporales determinan la variación de la situación y del movimiento.

La velocidad: es la medida espacio temporal del movimiento, se mide por la relación entre el desplazamiento y el tiempo, el desplazamiento multiplicado por la unidad de tiempo nos da el grado de desplazamiento o velocidad.

Rapidez: es la distancia por unidad de tiempo, la velocidad es una cantidad vectorial, la rapidez es una cantidad escalar.

V= ∆S∆ t

=desplazamientotiempo

= s2−s1t 2−t 1

s=vt

Existen varios tipos de velocidad:

Velocidad instantánea: es la medida de la rapidez, de variación de la situación del punto en un instante dado.

Velocidad Angular: rapidez de variación de la posición del cuerpo, en el movimiento de rotación.

Aceleración: caracteriza la rapidez y el sentido de variación de la velocidad, en un instante dado. La magnitud y la dirección de la velocidad, pueden aumentar o disminuir en relación con su línea de desplazamiento, la desaceleración es una aceleración negativa, matemáticamente es una aceleración.

La aceleración se presenta cuando hay un cambio en la velocidad, durante un cierto lapso, es el grado de variación de la velocidad. La aceleración promedio es la variación en la velocidad, desde los valores iniciales al final, divididos entre el tiempo transcurrido para que ocurriera el cambio.

a= vf−vitf−ti

= vt

Si vf es mayor que vi, se dice que el objeto esta acelerado, o que tiene aceleración positiva, si vf es menor que vi se dice que el objeto esta desacelerado, o que tiene aceleración negativa.

Fuerza

La fuerza no es la causa del movimiento, si no la causa de la variación del movimiento, esta es la medida de la acción mecánica de un cuerpo sobre otro. Numéricamente está determinada por el producto de la masa del cuerpo por su aceleración provocada por esta fuerza.

f=m .a

Características de la fuerza:

La medición de la fuerza, de la misma forma que la de la masa, está basada en la segunda ley de newton.

Una fuerza aplicada a un cuerpo dado, provoca su aceleración.

La fuente de la fuerza es otro cuerpo, por lo tanto interactúan dos cuerpos.

De esta forma existe la acción del segundo cuerpo, sobre el primero y la reacción dl primer cuerpo aplicada sobre el segundo.

Según la tercera ley de newton: para cada acción existe una reacción, de igual magnitud pero en sentido contrario.

Las acciones de dos cuerpos unos sobre otro, siempre son iguales y opuestas por su sentido. Esta ley es válida solo para los sistemas inerciales de referencia.

Cuando hay sistemas no inerciales de referencia, además de la interacción de los dos cuerpos, se tiene en cuenta también las fuerzas ficticias de inercia.

Procedimiento

Monte los soportes y las poleas como se indica

1. Tome varias pesitas y asígneles el valor M3Se toman varias pesitas y se le asigna valores, y se trata de buscar el equilibrio del sistema, así:

En este procedimiento se logro el equilibrio que se esperaba

MASA ENSAYO 1 (gr) ENSAYO 2 (gr)1 65g 50g+10g+5g2 75g 5 g+20g+5g3 100g 100g

2. Como se indica en el dibujo, encuentre dos masas M1, M2 y M3 que equilibren el sistema. El equilibrio del sistema está determinado por los ángulos de las

cuerdas con la horizontal y la vertical. Tome tres posiciones diferentes para la misma masa M3 y dibuje los diagramas de fuerzas sobre papel milimetrado.

Hallar seno y cosenoSen 28º = 0.2709Cos 28º = -0.9626Sen 43º = -0.8317Cos 43º= 0.5551

3. Repita los pasos 2 y 3 con diferentes valores para M1, M2 y M3

Luego de realizar la práctica se llegó a la conclusión que de acuerdo con la guía del laboratorio, si se quiere cambiar de posición a M3 a otro lugar de la cuerda, está siempre va a volver al lugar en que se debe ubicar para lograr que el sistema quede en equilibrio, siempre y cuando no se alteren los valores a las masas que se encuentran ubicadas en los extremos del sistema.

ANÁLISIS DE DATOS

Primera parte

Qué tipo de función existe en el movimiento uniformemente variado entre las variables posición y tiempo, velocidad y tiempo?

En este tipo de movimiento a diferencia del movimiento rectilíneo uniforme, la velocidad varia, pero esta variación se da con un cierto orden, es decir que cambia un mismo intervalo, en una misma cantidad de tiempo. Por este hecho aparece una magnitud llamada aceleración. Está representada por la fórmula:

A= (VF-VI)/T

Dónde:

A= Aceleración

Vi= la velocidad de inicio

Vf= la velocidad final

Para calcular la distancia recorrida se usa la siguiente formula:

D=Vi.t± 12a t2

La grafica de la distancia en función del tiempo, tiene una forma parabólica, esto es porque en la fórmula de la distancia, podemos observar que la relación entre la distancia y el tiempo, es cuadrática.

Cuando graficamos la velocidad vs el tiempo, esta corresponde a una relación lineal.

Valores tomados:

X ( ESPACIO)

CM

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

T( TIEMPO)

Sg

1.69 1.57 1.47 1.29 1.12 0.95 0.78 0.60 0.47 0.35

Tabla de espacio vs tiempo

Tabla 1: Velocidad media para m2= 50 kg

Orden del intervalo de tiempo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Velocidad media m/sg

59.17

57.32 54.42 54.26 53.57 52.63 51.28 50 42.55 28.57

La velocidad media está dada por t en segundos y d en metros

V=xt donde x= espacio, t= tiempo

V1=100/1.69=59.17m/sg

V2=90/1.57=57.32m/sg

V3=80/1.47=54.42

V4=70/1.29=54.26

V5=60/1.12sg=53.57

V6=50/0.95=52.63

V7=40/0.78=51.28

V8=30/0.60=50m/sg

V9=20/0.47=42.55m/sg

V10=10/0.35=28.57 m/sg

Con base en los datos de la anterior tabla, realicen un gráfico velocidad vs tiempo. Y determine qué tipo de función es.

GRAFICA: velocidad vs tiempo

La velocidad varía proporcionalmente al tiempo, por lo que la representación gráfica velocidad en función del tiempo es una recta ascendente. Es una función lineal.

Con base en los datos de la tabla, calcule la aceleración en cada intervalo, así:

a1= v2−v 11

, a2= v 3−v 211

Tabla 2

Orden del intervalo de tiempo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Aceleraciónm/sg2

35.01 15.4 29 0.88 4 5.52 7.9 7.1 57 116.5

A1= v 2−v1t 2−t 1

=59.17−01.69−0

=35.01m / sg2

A2= 57.32−59.174.57−1.69 =

−1.85−0.12

=15.4m /sg2

A3=54.32−57.321.47−1.57 =

−2.9−0.1

=29m /sg2

A4=54.26−54.421.29−1.47

=−0.16−0.18

=0.88m / sg2

A5=53.57−54.261.12−1.29

=−0.69−0.17

=4m/ sg2

A6=52.63−53.570.95−1.12

=−0.94−0.17

=5.52m / sg2

A7=51.28−52.630.78−0.95 =

−1.35−0.17

=7.9m /sg2

A8=50−51.280.60−0.78

=−1.28−0.18

=7.1m / sg2

A9=42.55−500.47−0.60

=−7.45−0.13

=57msg2

A10=28.57−42.550.35−0.47

=−13.98−0.12

=116.5m /sg2

Análisis: Cuando Vf es menor que V1 se dice que el objeto esta desacelerado. Como sucede en este caso la velocidad final siempre es menor que la velocidad inicial.

Complete la siguiente tabla tomando toda la distancia recorrida, incluyendo la de anteriores intervalos de tiempo.

Tiempo transcurrido hasta el n-esimo segundo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Distancia recorrida( se incluyen las anteriores)

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

Segunda parte:

PRACTICA NO. 3 – MOVIMIENTOS ARMÓNICO Y PENDULAR

OBJETIVOS

- Comprobar la leyes del movimiento pendular y del armónico simple MAS, mediante las experiencias de laboratorio.

- Identificar que es una oscilación y en cuanto tiempo transcurre.

- Calcular el valor teórico y experimental de la gravedad generada en esta práctica.

- Comprender las características necesarias del sistema masa-resorte y del péndulo.

- Promover el uso de las medidas de los periodos de los movimientos para deducir leyes

MARCO TEÓRICO

EL MOVIMIENTO EN EL PÉNDULO

El movimiento pendular es una forma de desplazamiento que presentan algunos sistemas fiscos como aplicación práctica al movimiento armónico simple.Péndulo, dispositivo formado por un objeto suspendido de un punto fijo y que oscila de un lado a otro bajo la influencia de la gravedad.

En el péndulo más sencillo, el llamado péndulo simple, puede considerarse que toda la masa del dispositivo está concentrada en un punto del objeto oscilante, y dicho punto solo se mueve en un plano. El péndulo esférico, no está limitado a oscilar en un único plano, por lo que su movimiento es mucho más complejo.

El principio del péndulo fue descubierto por el físico y astrónomo italiano Galileo, quien estableció que el periodo de la oscilación de un péndulo de una longitud dada puede considerarse independiente de su amplitud, es decir, de la distancia máxima que se aleja el péndulo de la posición de equilibrio. (No obstante, cuando la amplitud es muy grande, el periodo del péndulo si depende de ella). Galileo indico las posibles aplicaciones de este fenómeno, llamado isocronismo, en la medida del tiempo. Sin embargo, como el movimiento del péndulo depende de la gravedad es mas o menos intensa según la latitud y la altitud. Por ejemplo, el periodo de un péndulo dado será mayor en una montaña que a nivel del mar. Por eso, un péndulo permite determinar con precisión la aceleración local de la gravedad.

Un péndulo simple se define como una partícula de masa m suspendida del punto O por un hilo inextensible de longitud l y de masa despreciable, si la partícula se desplaza a una posición x (ángulo que hace el hilo con la vertical) y luego se suelta, el péndulo comienza a oscilar.

La dinámica del Movimiento pendular y del Movimiento armónico simple, nos llevan a concluir las dependencias funcionales entre la frecuencia o el periodo de oscilación de dichos sistemas en función de los parámetros del sistema

PROCEDIMIENTO

Materiales

- Un soporte universal - Una cuerda - Una pesita o una esfera con argolla - Un cronómetro1. A un extremo de la cuerda cuelgue una esfera y el otro extremo sosténgalo del soporte universal.

2. Para una longitud de la cuerda de 100 cm mida el periodo de la oscilación de la siguiente manera: Ponga a oscilar el péndulo teniendo cuidado que el ángulo máximo de la oscilación no sobrepase de 15°. Tome el tiempo de 10 oscilaciones completas, entonces el periodo (tiempo de una oscilación) será el tiempo de 10 oscilaciones dividido por 10. Repita varias veces.

3. Varíe la longitud del péndulo gradualmente disminuyendo 10 cm. cada vez y en cada caso halle el periodo de oscilación.

4. Consigne estos datos en la tabla 3

5. Realice una gráfica en papel milimetrado de T = f (L), o sea del periodo en función de la longitud y determine qué tipo de función es.

6. Calcule la constante de proporcionalidad.

7. Realice un breve análisis de la práctica y de sus resultados.

1. A un extremo de la cuerda cuelgue una esfera y el otro extremo sosténgalo del soporte universal

2. Para una longitud de la cuerda de 100 cm mida el periodo de la oscilación de la siguiente manera: Ponga a oscilar el péndulo teniendo cuidado que el ángulo máximo de la oscilación no sobrepase de 15°. Tome el tiempo de 10 oscilaciones completas, entonces el periodo (tiempo de una oscilación) será el tiempo de 10 oscilaciones dividido por 10. Repita varias veces.

La cuerda tiene 30 cm de largo y un ángulo de 15° grados.

OSCILACIONES 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TIEMPO 1.66 seg

1.01 seg

1.22 seg

7.7 seg

1.35 seg

1.29 seg

1.54 seg

1.42 seg

1.49 seg

1.41 seg

TOTAL DE LAS 10 OSCILACIONES: 11.59 segundos.

11.59 seg-------TiempoP= 11.59 seg/10 seg= 1.15 segundos.

3. Varíe la longitud del péndulo gradualmente disminuyendo 10 cm. cada vez y en cada caso halle el periodo de oscilación.

LONGITUD TIEMPO OSCILACION

100 19.2 seg 10

90 18.5 seg 10

80 17.4 seg 10

70 16.8 seg 10

60 15.7 seg 10

50 14.6 seg 10

40 12.5 seg 10

30 11.1 seg 10

20 8.7 seg 10

10 7.1 seg 10

4. Consigne estos datos en la tabla 3

L(m) 100 cm 90 cm 80 cm 70 cm 60 cm 50 cm 40 cm 30 cm 20 cm 10 cm

T(s) 19.2 seg

18.5 seg

17.4 seg

16.8 seg

15.7 seg

14.6 seg

12.5 seg

11.1 seg

8.7 seg 7.1 seg

5. Realice una gráfica en papel milimetrado de T = f (L), o sea del periodo en función de la longitud y determine que tipo de función es.

Con base en la gráfica del periodo frente a la longitud ¿Hay proporcionalidad? La gráfica muestra que es directamente proporcional, es decir, que cuando aumenta la longitud del péndulo, aumenta el tiempo transcurrido para lograr las 10 oscilaciones.

6. Calcule la constante de proporcionalidad.

K= L/T

LONGITUD (m) TIEMPO (s) CONSTANTE DEPROPORCIONALIDAD

100 19.2 seg 5,20

90 18.5 seg 4.86

80 17.4 seg 4.59

70 16.8 seg 4.15

60 15.7 seg 3.82

50 14.6 seg 3.42

40 12.5 seg 3.2

30 11.1 seg 2.70

20 8.7 seg 2.29

10 7.1 seg 1.40

SEGUNDA PARTE: MOVIMIENTO ARMONICO Y PENDULAR

OBJETIVO

Verificar la leyes del movimiento armónico simple MAS en sistema masa-resorte

MARCO TEÓRICO

Cuando se suspende el extremo superior de un resorte de un punto fijo y del extremo inferior se cuelga una masa m, el movimiento del sistema masa-resorte corresponde al movimiento armónico simple (MAS), si se le proporciona la energía adecuada. El periodo de cada oscilación está dada por: T √

Donde m es la masa suspendida de la parte inferior del resorte y k es la constante de elasticidad del resorte. Como se observa, para el sistema masa-resorte el periodo de oscilación en este caso si depende de la masa oscilante m. Despejando k de la expresión del periodo K=

Materiales

Un soporte universal Un resorte Un juego de pesitas Un cronómetro

Procedimiento

Para iniciar seleccionaremos 5 pesas de diferentes gramos las cuales registraremos en la tabla, colocándolas en uno de los extremos pondremos a oscilar el resorte 10 veces completas y tomaremos el tiempo, repitiendo con cada una 3 veces para poder sacar un valor promedio

Establezca previamente el valor de la masa de cada una de las cinco pesitas de esta práctica.

Fije el extremo superior del resorte del soporte universal y del extremo inferior cuelgue una pesita.

Ponga a oscilar el sistema resorte-masa. Mida el periodo de oscilación con el mismo método que se utilizó para el péndulo. Realice como mínimo tres mediciones y tome el valor promedio.

Repita el paso 3 para 5 diferentes pesos.

Escriba los datos en la tabla 4 y calcule en cada caso k.

Establezca la k promediando los valores obtenidos. Determine las unidades de k.

1. Establezca previamente el valor de la masa de cada una de las cinco pesitas de

esta práctica.

PESAS:

100g= 100.06g

50g= 50.13g

20g= 20.07G

10g= 10.46g

5g= 6g

2) Fije el extremo superior del resorte del soporte universal y del extremo inferior cuelgue una pesita.

3) Ponga a oscilar el sistema resorte-masa. Mida el periodo de oscilación con el mismo método que se utilizó para el péndulo. Realice como mínimo tres mediciones y tome el valor promedio.

100g oscilación= 4.34s/3= 1.446s

50g oscilación= 2.34s/3= 0.78s

20g oscilación= 1.53s/3= 0.51s

10g oscilación= 1.27s/3= 0.42s

5g oscilación= 1.09s/3= 0.36s

100g= 50 cm (Resorte)

50g = 33 cm (Resorte)

20g= 24 cm (Resorte)

10g= 21.5 cm (Resorte)

5g= 20 cm (Resorte)

4) Repita el paso 3 para 5 diferentes pesas.

5) Escriba los datos en la tabla 4 y calcule en cada caso k.

M 100g

100.06g

50g

50.13g

20g

20.07g

10g

10.46g

5g

6g

T 4.34s 2.34s 1.53s 1.27s 1.09s

K 1.446N/m 0.78N/m 0.51N/m 0.42N/m 0.36N/m

ANÁLISIS DE LA PRÁCTICA Y DE SUS RESULTADOS

 Si el peso colocado al resorte es mayor, este tarda más tiempo en realizar la oscilación.

 El impulso dado al momento de iniciar el ejercicio, puede afectarlas oscilaciones del péndulo.

La constante de Elasticidad depende principalmente de la naturaleza molecular del material de los cuales determinan su resistencia a la deformación g el debilitamiento del material al ser alargado.

CONCLUSIONES

Después de haber realizado las mediciones y cálculos respectivos con respecto al péndulo simple y su relación con la longitud, ángulo y masa se ha llegado a las siguientes conclusiones:

El período de un péndulo sólo depende de la longitud de la cuerda y el valor de la gravedad.

Debido a que el período es independiente de la masa, podemos decir entonces que todos los péndulos simples de igual longitud en el mismo sitio oscilan con períodos iguales. A mayor longitud de cuerda mayor período.

Comprendimos las características necesarias del sistema masa-resorte y del péndulo.

También nos permitió identificar las relaciones entre variables de los diferentes movimientos.

BIBLIOGRAFIA

Libro: FISICA GENERAL Autor: Héctor Pérez Montiel Unidad 4 “Cinemática” Capitulo 13 “Movimiento Armónico Simple Grupo editorial: La patria Primera edición 1992 Segunda edición 2000 Tercera edición 2006 Primera reimpresión 2007