Período de oscilación

Galileo Galilei. Péndulos. Campo gravitacional. Teoría del péndulo

  • Enviado por: Yanicard
  • Idioma: castellano
  • País: Chile Chile
  • 11 páginas

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“Períodos de oscilación”

ÍNDICE

TEMAS PÁGINAS

PORTADA………………………………………………………………………………1

INDICE……………………………………………….…………………………………2

INTRODUCCION.................................................................................................3

OBJETIVO DEL TRABAJO…………………………………………………………..4

MATERIAL Y METODOS…………………………………………………………..5-6

RESULTADOS…………………………………………………………………………7

OBSERVACIONES Y DISCUSIONES…………………………………………....8-9

CONCLUSION………………………………………………………………………..10

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………....11

ANEXOS………………………………………………………………………...…….12

INTRODUCCIÓN

El trabajo que se presenta a continuación fue desarrollado en la asignatura de Física, y pretende comprobar la teoría del período de oscilación de Galileo Galilei. Etapas del trabajo:

  • La primera de ellas fue la fase experimental desarrollándose en horas de clases y consistió en armar distintos tipos de péndulos y medir sus trayectorias. Para esto se ocuparon varios materiales como: huinchas de medir, cordón de zapato, harina, azúcar e incluso maderas con las cuales se confeccionó un aparato al que se le colocó el nombre de “máquina” que tenía como objetivo fijar los péndulos.

  • La etapa siguiente consistió en armar y compaginar los resultados en la casa de una de las integrantes del grupo (cálculo de los resultados teóricos y comparación de estos con los experimentales).

  • La etapa final fue el armado del trabajo en forma escrita para lo cual fue necesario trabajar en las distintas casas de las integrantes del grupo aprovechando las ventajas de cada una de ellas como por ejemplo el computador, impresora, internet, etc.

Esperamos que el trabajo sea un gran aporte al nuestro conocimiento en particular y al del curso en general.

OBJETIVO DEL TRABAJO

El objetivo del presente trabajo consiste en comprobar que el tiempo o período de oscilación depende del largo de la cuerda y no de la masa del péndulo, (la dependencia del período o de la longitud es directamente proporcional) a través de la teoría ideada por Galileo Galilei (1564 - 1642) que dice que:

T = 2  (L / G)

T = período que tiene una oscilación

L = largo del péndulo

G = aceleración de gravedad 9.81

2

Seg.

GALILEO GALILEI

(1564 - 1642)

MATERIAL Y MÉTODOS

a.- MATERIALES:

- Un cordón de zapato de 125 cm.

- 3 tablas de madera

- Clavos

- ½ kilo de harina

- Una bola de acero

- 1 kilo de azúcar

- Cronómetro

- Lápiz

- Papel

- Delantal Blanco

- Balanza

b.- MÉTODOS:

El método utilizado para desarrollar nuestro trabajo fue el siguiente: ideamos, con 3 maderas del colegio, un aparato al que le dimos el nombre de la “máquina”. El objetivo que tenía la “máquina” era hacer más fácil la medición del período de oscilación de los distintos péndulos. Tenía una madera de base, otra sobre ella clavada verticalmente y sobre esta última otra madera pero clavada en forma horizontal. En la punta de esta última había un clavo en el cual se amarraba el cordón de zapato que sostenía el elemento al que se le estaba midiendo el tiempo de oscilación. La “máquina” era así:

---

clavo

Vista frontal Vista lateral

Sin embargo la base de la “maquina era débil: se movía mientras se encontraba en movimiento el péndulo (oscilando) por esta razón nos colocamos a cada lado de la base de la “máquina” para evitar que se moviera.

El instrumento que se utilizaba para medir los diferentes largos era una huincha de medir de costurera.

Para realizar la parte experimental del trabajo nos organizamos así: una persona del grupo tomaba el tiempo de la oscilación del péndulo, otra lo lanzaba (el péndulo) y la tercera tomaba nota y calculaba el promedio de los tiempos de oscilación de los distintos elementos con los distintos largos.

Después de tener los tiempos experimentales se calcularon los teóricos para que luego fuesen comparados entre sí.

También se le midieron las masas a cada objeto con la balanza dando como resultado:

Harina Azúcar

500 gramos 1 kilo

Bola

750 gramos

RESULTADOS

Estos son los resultados experimentales del tiempo de la oscilación de los distintos péndulos, es decir, cada uno de los elementos con los diferentes largos.

L1 = 25 centímetros

Elemento Tiempo experimental

Bola

1.22 segundos

Harina

1.26 segundos

Azúcar

1.29 segundos

L2 = 50 centímetros

Elemento Tiempo experimental

Bola

1.36 segundos

Harina

1.38 segundos

Azúcar

1.36 segundos

L3 = 75 centímetros

Elemento Tiempo experimental

Bola

1.87 segundos

Harina

1.83 segundos

Azúcar

1.87 segundos

L4 = 1 metro

Elemento Tiempo experimental

Bola

1.9 segundos

Harina

2.0 segundos

Azúcar

2.0 segundos

OBSERVACIONES Y DISCUSIONES DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES COMPARADOS CON LOS TEÓRICOS

Tablas comparativas de los resultados de los tiempos de oscilación teóricos y experimentales de cada elemento con los distintos largos.

Largo 1 = 25 centímetros

Elemento Tiempo experimental Tiempo Teórico

Bola

1.22 segundos

1 segundo

Harina

1.26 segundos

1 segundo

Azúcar

1.29 segundos

1 segundo

Largo 2 = 50 centímetros

Elemento Tiempo experimental Tiempo Teórico

Bola

1.36 segundos

1.41 segundos

Harina

1.38 segundos

1.41 segundos

Azúcar

1.36 segundos

1.41 segundos

Largo 3 = 75 centímetros

Elemento Tiempo experimental Tiempo Teórico

Bola

1.87 segundos

1.73 segundos

Harina

1.83 segundos

1.73 segundos

Azúcar

1.87 segundos

1.73 segundos

Largo 4 = 1 metro

Elemento Tiempo experimental Tiempo Teórico

Bola

1.9 segundos

2 segundos

Harina

2 segundos

2 segundos

Azúcar

2 segundos

2 segundos

OBSERVACIONES Y DISCUCIONES

En ninguno de los tres primeros largos (25, 50 y 75 cm.) el tiempo teórico coincide exactamente con el tiempo experimental de los tres elementos. Se producen diferencias de varias centésimas de segundo en los 3 primeros casos:

  • En el primer largo (25 centímetros) el tiempo experimental supera ampliamente al tiempo teórico: los tiempos experimentales fluctúan entre 1.22 y 1.29 segundos mientras que el tiempo teórico es de 1 segundo.

  • En el segundo largo (50 centímetros) el tiempo experimental es menor al tiempo teórico: el tiempo experimental como promedio es de 1.37 mientras el tiempo teórico es de 1.41 segundos.

  • En el tercer largo (75 cm.) el tiempo experimental es mayor al tiempo teórico: el tiempo experimental fluctúa entre 1.83 y 1.87 segundos mientras el tiempo teórico es de 1.73 segundos.

En el largo 4 (1 metro) es en donde más se asemejan los resultados experimentales con los resultados teóricos. En el primer elemento se produce una diferencia mínima con el tiempo teórico (1.9 seg. v/s 2.0 seg.) no obstante, en los otros dos elementos (azúcar y harina) el tiempo experimental coincide exactamente con el tiempo teórico.

Los motivos por los cuales no podrían haber coincidido los tiempos experimentales con los teóricos pueden ser muchos, entre ellos:

  • A pesar de que habíamos sostenido la base de la “máquina” puede que haya continuado moviéndose levemente.

  • Al ser soltados los elementos para que oscilaran podrían haber rebotado lo que produciría una variación en el período de oscilación.

  • Los cronómetros podrían haber sido iniciados antes o después de que el péndulo fuese lanzado lo que produciría una disminución o un aumento en el tiempo de oscilación.

  • Los cronómetros podrían haber sido detenidos antes o después de que el péndulo llegase a su punto de partida lo que produciría una disminución o un aumento en el tiempo de oscilación.

  • Los péndulos pueden haber sido detenidos antes o después de haber llegado su punto de partida lo que produciría una disminución o un aumento en los tiempos de oscilación correspondientes.

CONCLUSIÓN

Como conclusión del presente trabajo se puede decir que: la teoría de Galileo Galilei es correcta a pesar de que los resultados experimentales con los resultados teóricos en este trabajo no coincidieran, posiblemente por motivos como:

  • La base de la máquina continuaba en movimiento discretamente.

  • El cronómetro era detenido antes o después de que llegase el péndulo a su punto de partida.

  • El cronómetro era iniciado antes o después que el péndulo fuese lanzado.

  • Los péndulos podrían haber sido detenidos antes o después que llegasen a su punto de partida.

Si la teoría no fuese correcta todos los tiempos de oscilación tendrían que haber dado distintos, ya que, todas las masas que se midieron eran diferentes (bola = 800 gramos, azúcar = 1 kilo, harina = 500 gramos) y no fue así ya que varios tiempos experimentales coincidían, independientemente de la masa del objeto.

BIBLIOGRAFIA

  • Encarta 2002

  • www.ipsiasimoniliceogalilei.lu.it/ galileo

  • www.dlh.lahora.com.ec/entorno56.htm

  • www.redepapa.org/ harina1.html

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