INFORME N1

CURSO: Fsica II SECCIN: ETEMA: Pndulo Fsico y Teorema de SteinerINTEGRANTES: Huayta Rivera Oki Antonio cdigo: 20122619J Meja Flores Juan Jos cdigo: 20122622kPROFESOR: Pachas Salhuana Jos

2014-I

NDICE

Objetivos 3

Fundamento terico. 4

Hoja de Datos. 5

Clculos y Resultados.. 6

Observaciones 11

Conclusiones y Recomendaciones12

Bibliografa.13

OBJETIVOS

Comprobar experimentalmente las leyes del pndulo fsico constituido por una barra metlica, midiendo el periodo de oscilacin del mismo, para varias posiciones del centro de oscilacin. Hallar la variacin del T (periodo), respecto a la longitud entre el C.G, y el eje en que oscila. Determinar el tipo de movimiento respecto al ngulo de giro de la barra metlica. Saber el procedimiento del clculo de momento de inercia para cuerpos con geometra desconocida.

FUNDAMENTO TERICO

Pndulo Fsico: Se llama pndulo fsico a aquel cuerpo rgido capaz de pivotar a travs de un eje horizontal fijo; como se muestra en la figura (a), este al ser desplazado de su posicin de equilibrio, figura (b), aparece un torque ejercido por la fuerza de gravedad y teniendo como lnea de accin al eje horizontal en el que se suspende el cuerpo rgido y con direccin contraria al desplazamiento angular , y de esta forma llevar al cuerpo rgido a su posicin de equilibrio, posicin que no logra obtener debido a la inercia del cuerpo rgido, llevndola as a una nueva posicin, donde nuevamente aparece un torque recuperador repitindose este movimiento oscilatorio. En el pndulo simple se cumple las siguientes relaciones.

Donde:T: PeriodoI0: Momento de inercia respecto al ejeIG : Momento de inercia con respecto al centro de gravedad(etc)m: Masal: Longitud del centro de gravedad al eje que pasa por O.

Momento de Inercia Dado un eje arbitrario, para un sistema de partculas se define como la suma de los productos entre las masas de las partculas que componen un sistema, y el cuadrado de las distancia r de cas partcula al eje escogido. Representa la inercia de un cuerpo a rotar. Matemticamente se expresa como:

Para un cuerpo de masa continua (medio continua) lo anterior se generaliza como:

El subndice V de la integral indica que hay integrar sobre todo el volumen del cuerpo.

Este concepto desempea en el movimiento de rotacin un papel anlogo al de masa inercial en el caso del movimiento rectilneo y uniforme (la masa es la resistencia que presenta un cuerpo a ser acelerado en traslacin y el momento de inercia es la resistencia que presenta un cuerpo a ser acelerado en rotacin.

EQUIPO Una barra metlica de longitud L con agujeros circulares. Un soporte de madera con cuchilla Dos mordazas simples Un cronometro digital Una regla milimetrada

CALCULOS Y RESULTADOS

a) Grafica

b) Encuentre el valor de L donde el periodo es mnimo.

Donde

c) Compare el valor de con lo obtenido en b) con el que obtiene de la grafica a) Distancia obtenida mediante las ecuaciones cm Distancia obtenida mediante la grafica cm

Diferencia: 36,5-32,62 = 3,88 cm

d) Cul es el periodo para esta distancia?

e) De su grafico puede deducir dos puntos de oscilacin con el mismo periodo?

3) TABLA 2 # de huecosEje de oscilacin L (cm) Periodo T2Momento de Inercia I L2 (cm2)

157,3451811,65725

2104,1072012,046100

3153.2072160,006225

419,93,2092641,204396,1

5251,5153060625

6302,5923582,717900

735,12,9374263,8731232,01

840,12,6224878,2941608,01

9452,7045688,3772025

1050,22,8506557,92520,04

4) Haga el grafico y ajstelo por el mtodo de mnimos cuadrados.

5) Del grafico anterior y por comparacin con la ecuacin (2). Determine . Ecuacin de la rectaEntonces

6) Compare con el valor para una barra de longitud L. Qu error obtuvo? y qu puede decir acerca de la masa?

7) Halle la longitud del pndulo simple equivalente.

8) Demuestre de forma analtica las relaciones (1) y (2).

,

. (1)

(2)

Observaciones

Los resultados presentados en este ensayo fueron elaborados con el mayor cuidado posible pues se intento reducir la mayor cantidad de variaciones en el laboratorio.

Tener distintos ngulos iniciales de oscilacin, para evitar ello se uso un transportador de modo que se pueda tener mayor control sobre los ngulos iniciales antes de iniciar la oscilacin e nuestra experiencia se trato de tener para todas nuestras pruebas un ngulo aproximado de 15.

Considerar a la barra tal y como se est usando en el laboratorio en nuestro caso la barra contaba con 21 agujeros. Esto nos permiti tener valores tericos muy cercanos a los experimentales.

Existen ciertas variables que difcilmente se pueden controlar como ejemplo la friccin entre el eje de rotacin y la barra, resistencia del aire, temperatura, malas mediciones a aparatos deficientes, etc.

Concluciones

Este ensayo nos muestra el comportamiento del pndulo fsico cada vez que varia la distancia del C.G al eje de giro. Podemos ver segn las graficas que mientras el centro de giro se acerque al C.G el periodo tiende a aumentar sin embargo tambin mientras la distancia supera cierto periodo mnimo el periodo aumentara mientras tambin la longitud de C.G al eje de giro aumente.

La facilidad de poder hallar momentos de inercia usando la teora del pndulo fsico es de gran importancia pues ya no es necesario tener en cuenta la geometra exacta del objeto.

Un pndulo fsico puede ser equivalente a un pndulo simple con una cierta longitud y un cierto periodo experimenta.

Recomendaciones

Tener presente la mayor cantidad posible de variaciones que pueden afectar el ensayo o intentar homogenizar las pruebas para tener menos error.

Probar el funcionamiento correcto de los instrumentos a utilizar antes de empezar el laboratorio.

Bibliografa

Manual de laboratorio de Fsica General

Fsica universitaria Young Freedman-Sears Zemansky

http://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9ndulo_simple

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