Objetivo: Estudiar la dependencia del periodo de las oscilaciones de un péndulo simple con su longitud y la masa que cuelga, siguiendo un método científico.
Material: * Cuerda fina
* Bolas de distinto peso (plástico y plomo)
* Disco graduado
* Pie para la sujeción de la barra metálica
* Barra metálica larga (60 cm. Aprox.)
* Tornillo para sujetar el disco graduado
* Reloj-cronómetro digital de pulsera
* Metro de sastre
* Calculadora
Hipótesis: El periodo de un péndulo es el tiempo que tarda en completar una oscilación completa, es decir un movimiento de vaivén completo. Como hipótesis previa:
– A mayor longitud del péndulo (l), mayor será su periodo (T).
– Cuanto mayor sea la masa que cuelga (m), mayor será su periodo.
Experimento: Después de montar el péndulo realizamos dos series de mediciones, pero siempre dejando caer el objeto desde la misma altura.
a) Medimos el T de distintos péndulos siempre con la misma masa pero de distinta l:
Longitud (l) | T1 | T2 | T3 | Periodo (media) | Media de 1 oscilación |
1º 24 cm. | 9’55 | 9’57 | 9’65 | 9’59 | 0.96 l 1 |
2º 30 cm. | 10’83 | 10’86 | 10’87 | 10’85 | 1.08 |
3º 42 cm. | 12’99 | 12’99 | 12’96 | 12’98 | 1.3 |
Orden | Ea 1 | Ea 2 | Ea 3 | Ea (medio) | ||
1º | 0’04 | 0’02 | 0’06 | 0’04 | ||
2º | 0’02 | 0’01 | 0’02 | 0’016 | ||
3º | 0’01 | 0’01 | 0’02 | 0’013 |
Orden | Er 1 | Er 2 | Er 3 | Er (medio) |
1º | 0’41% | 0’20% | 0’62% | 0’42% |
2º | 0’18% | 0’09% | 0’18% | 0’15% |
3º | 0’07% | 0’07% | 0’15% | 0’10% |
b) Medimos el T de distintos péndulos, todos de la misma l pero con distinta masa colgando:
Masa (m) | T1 | T2 | T3 | Periodo (media) | Media de 1 oscilación |
1º 23.4 g. | 10’96 | 10’98 | 10’96 | 10’96 | 1.1 |
2º 53 g. | 10’83 | 10’86 | 10’87 | 10’85 | 1.08 |
|
Orden | Ea 1 | Ea 2 | Ea 3 | Ea (medio) |
1º | 0 | 0’02 | 0 | 0’006 |
2º | 0’02 | 0’01 | 0’02 | 0’016 |
Orden | Er 1 | Er 2 | Er 3 | Er (medio) |
1º | 0% | 0’18% | 0% | 0’06% |
2º | 0’18% | 0’09% | 0’18% | 0’15% |
Conclusión final: En el experimento a) hemos comprobado, con una bola de plomo de 53 g. (aprox.) y unas medidas de 24, 30 y 42 cm. que, a mayor longitud se invierte más tiempo en realizar la oscilación.
Y en el b) utilizando una bola de plomo (53 g.) y otra de plástico (23.4 g.) que, cuanto más pesado es el cuerpo, la oscilación se realizará más deprisa.
NOTA: Las mediciones han sido tomadas en grupos de 10 oscilaciones (el tiempo medio en realizar 1 está descrito al lado de la media del periodo). La bola ha sido lanzada siempre desde un mismo ángulo. Todas las mediciones de tiempo están presentadas en segundos.
J 1998 ©