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 * 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.