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:
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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 ©