Experimentación con el Péndulo Simple: Factores, Gravedad y Leyes Electromagnéticas

Experimentación con el Péndulo Simple y Electromagnetismo

Práctica del Péndulo

Objetivos:

1. Analizar los factores de los que depende el período T (y su independencia del valor de la masa y de la amplitud).
2. Determinar la aceleración de la gravedad en el laboratorio.
3. Discutir los valores de las medidas realizadas y los resultados.

Material:

Dos esferas metálicas de pequeñas dimensiones y de diferente masa, soporte, doble nuez, pinza con gancho, hilo de nylon y cronómetros.

Procedimiento:

Para medir el período, medimos el tiempo que tarda en realizar 10 oscilaciones, por ejemplo. El período resultará de dividir este tiempo entre el número de oscilaciones (10). Deberíamos repetir la medida un mínimo de tres veces y registrar el valor medio correspondiente. Al medir el tiempo invertido en ejecutar 10 oscilaciones podemos incrementar en uno el número de cifras significativas del período; de esta magnitud va a aumentar. Para medir la longitud, es la distancia desde el punto de suspensión al centro geométrico de la esfera. Se debe hacer con la bola suspendida, para evitar no tener en cuenta alongamientos debidos a la tensión.

Factores que Afectan el Período

1. Para saber si depende de la amplitud: (Debemos medir el período de la forma anteriormente expuesta. Hay que tener en cuenta que las amplitudes deben ser pequeñas y, en todo caso, hay que mantener constante la masa y la longitud del péndulo).
2. Para saber si depende de la masa: (Hay que medir el período variando la masa de la esfera, pero manteniendo constante la longitud).
3. Para saber si depende de la longitud: (Medimos el tiempo para 10 oscilaciones, por ejemplo, con diferentes longitudes. Efectivamente observamos que el período depende de la longitud).

Conceptos Adicionales

Fuerza conservativa: Disminuye la energía potencial.

Líneas de campo: No se pueden cortar, de lo contrario en el punto de corte existirían dos vectores campo eléctrico distintos.

Imanes: Nacen en el polo norte, mueren en el polo sur.

Hilos: Misma dirección (se atraen), distinta dirección (se repelen).

Espira: En presencia de un imán, y estando la espira y el imán en reposo, el galvanómetro seguirá indicando valor nulo, por lo tanto tampoco hay paso de corriente eléctrica a través de la espira. Si ahora acercamos el imán (enfrentando su polo norte) a la espira, el galvanómetro detectará un paso de corriente. Cuando acercamos el polo norte del imán aumenta el flujo magnético que pasa por el interior de la superficie contenida en la espira (penetran más líneas de campo), y ésta intenta contrarrestar este incremento positivo de flujo magnético creando una cara norte que logra disminuir tal aumento. Acercamos el imán, gira en sentido antihorario, si alejamos el imán, en sentido horario.

La ley de Faraday es una ley cuantitativa, nos da el valor de la corriente inducida.

La ley de Lenz es una ley cualitativa, nos da el sentido de la corriente inducida.

Dos satélites: A mayor Radio, menor velocidad.

Cuando un satélite artificial: A causa de la fricción con la atmósfera reduce su altura con respecto a la tierra, su velocidad lineal aumenta.