ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE EXPERIMENTAL Nº 1a

UNSJ – FI – Física I
Año 2013
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE EXPERIMENTAL Nº 5
OSCILACIONES
PARTE A: Péndulo Físico.
Equipo necesario:
Varilla
1
Cinta métrica
1
Soporte y aro de suspensión
1
Cronómetro
1
Montaje y Procedimiento
Esquema del Montaje del equipo
1.-
Suspender la varilla de la primera marca
2.-
Medir y registrar la distancia (d) entre el punto de suspensión y el centro de masas.
3.-
Para iniciar el movimiento oscilatorio de la varilla, despásela un ángulo menor de 15º y suéltela.
4.-
Medir y registrar el tiempo empleado en realizar 10 oscilaciones.
5.-
Repetir el procedimiento para las otras marcas.
Informe de Laboratorio
Cálculos y Conclusiones
a)
A partir del diagrama de cuerpo libre, obtenga la ecuación diferencial del movimiento. Deducir la
expresión del período de un péndulo físico, expresando el momento de inercia en función del radio
de giro baricéntrico.
b)
Determinar la longitud del péndulo simple equivalente, en función del radio de giro baricéntrico y
de la distancia entre el punto de suspensión y el centro de masas (d).
c)
Ordenar la ecuación de segundo grado resultante en d y las expresiones de las raíces d 1 y d2
Analizar las propiedades de las raíces: d1.d2
d)
Con los tiempos medidos, calcular y tabular el periodo en función de la distancia “d” a cada
marca tomando como origen del sistema de coordenadas el centro de masas.
e)
Representar gráficamente los resultados obtenidos (en papel milimetrado).
1
.
UNSJ – FI – Física I
Año 2013
f)
De la gráfica determinar un par de valores d1 y d2.
g)
Calcular el radio de giro baricéntrico y comparar éste con el valor obtenido analíticamente
(calculado como kCM = l /12 , considerando ICM = Ml2 /12) . Determinar el error relativo porcentual.
PARTE B: Momento de Inercia de un volante.
Equipo necesario:
Volante
Cuchilla de suspensión
1
Cronómetro
1
1
Cinta métrica
1,2 m
Esquema del péndulo
Montaje y Procedimiento
1.-
Colocar el volante en el soporte adecuado.
2.-
Hacer oscilar el volante desplazándolo levemente de su posición de equilibrio ( <15º), cuidando
que el eje del volante se mantenga paralelo a la cuchilla soporte.
3.-
Medir y registrar el tiempo empleado en realizar 10 oscilaciones.
4.-
Repetir el procedimiento 3 veces
Informe de Laboratorio
Cálculos y Conclusiones
a)
Calcular el periodo de oscilación
b)
A partir de la ecuación diferencial de movimiento obtener la expresión del período de oscilaciones.
c)
Con los valores medidos del período determinar el momento de inercia del volante respecto del eje
baricéntrico y obtener el valor promedio de ICM.
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