“Péndulo”, “Periodo”, “Frecuencia”, “Amplitud” y “Funciones, seno y coseno, Experimenta con el “Movimiento armónico simple"

¿Qué producto entregarás?

Un reporte en el que narres cómo sucedió el experimento que describe el movimiento armónico simple, las dificultades y aciertos al realizarlo. Incorpora una tabla de registro de las mediciones, el promedio de la suma de los periodos calculados, tus conclusiones y una representación en la gráfica propuesta.

¿Qué hacer?

1. Reúne los requerimientos para realizar el experimento que describe el movimiento armónico simple.

Requerimientos:

– Un hilo de 20 cm que pueda soportar el peso del siguiente objeto.

– Un objeto con un peso aproximado de 30 gramos y un área de 2 cm2 (puede ser una tuerca, tornillo, etc.).

– Un cronómetro (puede ser de la aplicación de un celular).

– Localiza en tu casa un espacio para que elobjeto 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 hilo de 20 cm al objeto de 30 gramos, y el otro extremo fíjalo al espacio, estructura o artefacto que localizaste previamente, con el propósito de que quede colgando.

http://148.247.220.199/pluginfile.php/10455/mod_assign/intro/pendulo1.png

b. Separa el péndulo de la posición vertical un ángulo pequeño (menor de 10º) y dejarlo oscilar libremente.

http://148.247.220.199/pluginfile.php/10455/mod_assign/intro/pendulo2.png

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:

MediciónTiempo registrado en el cronometro para 10 oscilacionesPeriodo = tiempo/ número de oscilaciones.PrimeraSegundaTerceraCuartaQuinta

4. Resuelve lo siguiente:

– Saca el promedio (es la suma los periodos calculados en cada registro dividido entre el número de mediciones).

– Obtén el periodo.

– Responde con tus propias palabras: ¿Qué es lo que representa el resultado anterior?

– A manera de hipótesis, imagina que se tuviera una amplitud de 10 cm, representa los resultados anteriores en la siguiente gráfica.

http://148.247.220.199/pluginfile.php/10455/mod_assign/intro/grafica.png

5. Integra el reporte (de preferencia en procesador de textos) con los siguientes elementos:

a. Describe el experimento que realizaste, incorpora la tabla de registros.

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.

6. Sube tu reporte a la plataforma con el siguiente nombre:

Apellidos_Nombre_M19S3 AI6_experimentaelMAS

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¡Hola Felipe!

Los no usuarios de la prepa no podemos ver las imágenes. Deberías capturarlas con algún programa como por ejemplo "Recortes" de Windows 7 y superior para luego ponerlas aquí con el icono "añadir imagen" que es el de la izquierda de la barra.

No obstante voy a intentar hacerlo sin ver las imágenes. No voy a hacer el péndulo, pero por la teoría se sabe que el periodo es

$$\begin{align}&T = 2\pi·\sqrt {\frac lg} = 2Pi \sqrt{\frac{0.2m}{9.81m/s^2}}=\\&\\& 2\pi \sqrt{0.02038735984s^2}=0.89714\,s\end{align}$$

Luego ya sabemos lo que dura un ciclo, como son 10 digamos que el tiempo ha sido 9 segundos por ejemplo, o di 9.1 o 8.9 o l que quieras no muy alejado de ese tiempo.

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Y esto hay que hacerlo 5 veces, entonces voy a decir que las medidas han sido

9s,  8.8s,  9s,   9.1s,  9.1s

Luego el promedio es

Prom = (9s + 8.8s + 9s + 9.1s + 9.1s) / 5 = 45s / 5 = 9s

Y como hay 10 periodos en cada tiempo el periodo es

9s/ 10  = 0.9s

El resultado anterior indica el tiempo que le cuesta al péndulo ir desde un extremo al otro y volver.

Para la pregunta de la amplitud de 10 cm no entiendo porque no veo la tabla, tienes que hacer lo que te dije con las fotos.

Saludos.

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