Determinación del periodo de oscilaciones de un

péndulo simple utilizando un estroboscopio

En el presente trabajo hecho en su mayoría en el laboratorio, hemos usado un estroboscopio (mas adelante diremos a ciencia cierta para que se usa este aparato), que en este caso hemos medido la frecuencia de oscilación de un péndulo simple, para cada longitud determinada.

Resumen:

Hallar la aceleración de la gravedad.Uso del estroboscopio.

Objetivo específico:

Determinar la frecuencia del péndulo simple, con el giroscopio, en oscilaciones para longitudes menores que 25 cm.

Comprender qué es el movimiento de un péndulo.

Verificar el comportamiento de oscilador armónico del péndulo simple.

Objetivos generales:

Fundamento y motivación del trabajo:Uno de los movimientos más importantes observados en

la naturaleza es el movimiento oscilatorio (o vibratorio). Una partícula oscila cuando se mueve periódicamente con respecto a la posición de equilibrio.

Está claro que existe infinidad de clases de movimientos periódicos.El movimiento de un péndulo es oscilatorio.

Se define el péndulo simple como una masa puntual que pende de un hilo inextensible. En la figura 1 se ilustra una posición general de un péndulo simple oscilando. En la misma figura se representa las fuerzas que actúan sobre la masa pendular.

x = A sen ( t+α)𝜔

Las funciones periódicas más sen cillas son las trigonométricas del seno y del coseno. Por eso, el movimiento periódico más simple será el movimiento en que las coordenadas del punto mate rial varíen según la ley:

El estroboscopio

Un estroboscopio es un aparato que emite centelleos con una frecuencia regulable.

Su funcionamiento es comparable al de un flash electrónico.

Se pueden obtener centelleos de una cadencia regular con un procedimiento sencillo.

La frecuencia de los centelleos será N´=N x número de orificios

Cada orificio tarda un periodo T, siendo T el periodo de su movimiento circular.

Péndulo simple sostenido de un soporte universal

Un péndulo simple es un punto material suspendido de un hilo (inextensible y sin masa) que oscila en un plano sin rozamiento. Este péndulo es irrealizable, pero se aproxima mucho a él una esfera densa sujeta por un hilo fino.

Para pequeñas amplitudes de oscilación, el movimiento del péndulo es armónico simple. (Para que un movimiento sea armónico simple, ha de estar sometido a una fuerza F=-mω2x).

Su período de oscilación es:

El estroboscopio y el péndulo simple

En un cuarto oscuro , encendemos el estroboscopio apuntando a la esferita que cuelga del hilo,(este previamente ya fue soltado desde una altura que hace ,a lo máximo, 12 grados con la vertical ).

Tomamos un sistema de referencia, en este caso la varilla del soporte universal, para fijar en donde se ve estática la bolita.

Probamos para cada frecuencia que nos arroja el estroboscopio, hasta uno en que “parezca” que el péndulo esta detenido en punto del sistema escogido.