Autora:
Michel Samano del Real
Grupo:
M19C2G4-021
Facilitadora:
Mayra Rebeca Ramos Cruz
1. Reúne los requerimientos para
realizar el experimento que describe el movimiento armónico simple.
Requerimientos:
– Un listón de 30 cm que pueda soportar
el peso del siguiente objeto.
– Un objeto con un peso aproximado de
50 gramos y un área de 3 cm2 (puede ser una tuerca, tornillo,
una goma de borrar, un frasco pequeño, etc.).
– Un cronómetro (puede ser de la
aplicación de un celular).
– Localiza en tu casa un espacio para
que el objeto cuelgue y quede suspendido en el aire para que pueda
oscilar libremente, sin que obstaculice el movimiento (puede ser el marco
de una puerta, una ventana, un barandal, etc.).
2. Lee con atención el
procedimiento, las veces que creas necesarias, y procede a realizarlo.
Procedimiento para el cálculo de
periodo de forma experimental:
a. Amarra un extremo del listón de 30
cm al objeto de 50 gramos, y el otro extremo fíjalo al espacio, estructura o
artefacto que localizaste previamente, con el propósito de que quede colgando.
b. Separa el péndulo de la posición vertical un
ángulo pequeño (menor de 10º) y dejarlo oscilar libremente.
c. Verifica que la oscilación se
produzca en un plano vertical.
d. Cuando estés seguro de que las
oscilaciones son regulares (después de 2 ó 3 oscilaciones), pon en
marcha el cronómetro y cuenta el número de oscilaciones completas a partir de
la máxima separación del equilibrio.
Nota: se aconseja tomar N = 10, en el
entendido de que una oscilación completa dura el tiempo de ida y vuelta hasta
la posición donde se tomó el origen de tiempos.
e. El periodo del péndulo es igual al
tiempo medido dividido por N.
f. Se repite la medida anterior un
total de cinco veces con el mismo péndulo.
Para poder sacar un promedio entre
ellas y obtener un resultado más exacto.
3. Registra las mediciones en la
siguiente tabla:
|
Medición
|
Tiempo registrado en el
cronometro para 10 oscilaciones
|
Periodo = tiempo/ número
de oscilaciones.
|
|
Primera
|
11.10
|
1.11
|
|
Segunda
|
11.04
|
1.10
|
|
Tercera
|
10.97
|
1.09
|
|
Cuarta
|
10.99
|
1.09
|
|
Quinta
|
11.06
|
1.10
|
4. Resuelve lo
siguiente:
– Saca el promedio (es la suma de los
periodos calculados) y lo dividiremos entre el número de mediciones que en
este caso son 5, quedando de la siguiente manera: 55.16 / 5 = 11.03
11.03
– Obtén el periodo. Para lograrlo
dividiremos el tiempo registrado en el cronometro entre el número de
oscilaciones que en esta ocasión fue de 10, Posteriormente sumaremos los resultados y los dividiremos entre las
oscilaciones que fue de 5. Realicemos la operación 5.49 / 5 = 1.098
1.098 seg.
Ahora bien, comprobemos nuestro experimento utilizando la
Fórmula del Péndulo Simple
recordemos que la gravedad es equivalente a 9.81 m/s2 L = 30 cm --- > .30 mts.
Sustituimos:
– Responde con tus propias palabras:
¿Qué es lo que representa el resultado anterior?
En esta actividad pudimos observar como la longitud del hilo, el peso del objeto y la
gravedad influyeron con el tiempo y la velocidad de la oscilación. Logramos
conocer como es el movimiento armónico simple, al ver como el péndulo se mueve
de un lado a otro realizando una trayectoria constante utilizando el ángulo asignado, logrando con este un
desplazamiento de movimiento armónico en
determinado tiempo.
– A manera de hipótesis, imagina que se
tuviera una amplitud de 15 cm, representa los resultados anteriores en la
siguiente gráfica.
5. Integra el reporte (de
preferencia en procesador de textos) con los siguientes elementos:
Para realizar este experimento utilice un hilo de 30 cm de longitud y un
trozo de plastilina con un peso de 50
gr. Para medir el tiempo entre cada oscilación utilice un cronometro.
Utilicé la fórmula del péndulo: Y= A*Sen X
b. Expón tus resultados junto con la
gráfica.
c. Expresa una breve conclusión clara y
pertinente, respecto al uso del péndulo en el movimiento armónico simple.
En esta grafica pudimos constatar que el movimiento es armónico
simple, al desplazarse dentro de un espacio de ángulo determinado, periódicamente
teniendo como posición de equilibrio una
misma dirección y el vaivén de un lado hacia otro nos muestra el
ritmo en las oscilaciones en cierto tiempo de manera proporcionada.
Fuentes:
Material
en extenso de Prepa en Línea del Módulo 19
No hay comentarios.:
Publicar un comentario
Nota: sólo los miembros de este blog pueden publicar comentarios.