UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per, decana de amrica)

FACULTAD DE CIENCIAS FISICASLaboratorio de fsica I

E.A.P QUIMICA 0.71 GRUPO : JUEVES: 2:00 4:00 SEMESTRE : 2015 I PROFESORA :

CUESTIONARIO N3

INVESTIGANDO UN FENOMENO DE LA NATURALEZA

INTEGRANTES:

14070025 Zumina Callapia , Csar 14070094 Tolentino Altamirano , Kevin 12070082 Bardales Chuquicahua , Jorge Luis14070022 Salva Flores , Leonardo Ciudad universitaria, 14 de abril de 2015

I. CUESTIONARIO

1. De la tabla N1, grafique usted T2 (S2) vs. L (cm) en papel milimetrado. A partir del grfico, determine el-valor experimental de la aceleracin de la gravedad en el laboratorio. Calcule el error experimental porcentual con respecto al valor g=9.78m/s2(aceleracin de la gravedad en Lima).Solucin:Tenemos la ecuacin: T = 2

Despejamos para hallar el valor experimental de la aceleracin de la gravedad y tenemos: g = 42Entonces:Datos g (m/s2)

L = 0.95 m T2 = 3.90 s2 g =42 g = 9.59m/s2

L =0.80 m T2 = 3.58 s2 g =42 g = 8.80m/s2

L = 0.58 m T2 = 2.77s2 g =42 g = 8.24m/s2

L = 0.50 mT2 = 2.32 s2 g =42 g = 8.49m/s2

L = 0.39 mT2 = 1.91 s2 g =42 g = 8.04m/s2

L = 0.30 mT2 = 1.53 s2 g =42 g = 7.72m/s2

L = 0.19 mT2 = 1.08 s2 g =42 g = 6.93m/s2

L = 0.10 mT2 = 0.78 s2 g =42 g = 5.05m/s2

Hallando el valor experimental, se tiene:

V exp= 7.85 m/s2Ahora hallamos el error experimental porcentual: E exp. % = () (100) E exp. % = ( ) (100) = 19.7 %2. Explique cmo se ha minimizado uno de los errores sistemticos con los pasos del procedimiento (7) y (8). Solucin:

En el experimento elaborado no se minimizo los errores sistemticos pero se podra minimizar al utilizar una cuerda lo menos extensible posible, para as tener un longitud final igual que la longitud inicial.

3. Indique otros errores sistemticos que operan en este experimento para cada una de las tres tablas una de las tres tablas.Solucin:

En la primera tabla el mayor error sistemtico fue el de la variacin que sufra la cuerda ya que despus de la medicin del periodo en algunas ocasiones se observaba que la longitud final de la cuerda aumentaba algunos milmetros o centmetros.En la segunda sucede lo mismo el error de clculo en la obtencin del periodo es acerca de la longitud final, tambin est la precisin de la persona en calcular el ngulo adems del encargado de tomar el tiempo de las oscilaciones.

4. Exprese los errores aleatorios con los datos de la tabla N1.Solucin:

=

= (1)2+ (2)2+ (3)2+ () 2

: : = = Hallando el error aleatorio del tiempo t(s): = = =19.77+18.94+16.65+15.24+13.84+12.40+10.41+8.888 =14.51 =(1)2+(2)2+(3)2+()=(5.26)2+(4.43)2+(2.14)2+(0.73)2+(0.67)2+(2.11)2+(4.1)2+(5.63)28=3.6368==(.)=.

Hallando el error aleatorio del periodo T(s): = = =1.977+1.894+1.665+1.524+1.384+1.240+1.041+0.8888 =1.45 = (1)2+ (2)2+ (3)2+ ()2= (0.527)2+ (0.444)2+ (0.215)2+ (0.074)2+ (0.066)2+ (0.21)2+ (0.409)2+ (0.562)2=0.3556 ==(.)=.

5. Halle la formula experimental cuando se linializa la grfica en papel log de T versus L. Sugerencia: El origen debe ser (100,10-1).6. Con los datos de la tabla N2, grafique T(s) vs. m (g) en papel milimetrado A qu conclusin llega observando la grfica?Solucin:

Como se est utilizando una misma longitud de la cuerda, el periodo de tiempo que demora cada 10 oscilaciones en las diferentes masas no varan, ya que este periodo no depende de la masa de la partcula que se est suspendiendo de la cuerda ni de la amplitud de las oscilaciones, claro est siempre en cuando el ngulo que se utilice sea pequeo (menor a 15). A este se le conoce como la propiedad del como isocronismo de las pequeas oscilaciones. Que fue descubierto por Galileo en el ao 1581 en la catedral de Pisa.

7. Grafique T(s) vs . (grados) en papel milimetrado. Determine los pares ordenados de la tabla N3 Existe alguna dependencia entre el periodo T con respecto a la amplitud angular ? Si fuere as cmo sera esta dependencia?8. Hasta qu valor del ngulo, el periodo cumplir con las condiciones de u pndulo simple? Explquelo matemticamente.Solucin:

Para que se cumpla todas las condiciones de un pndulo simple el ngulo debe ser menor que 10 grados. Tambin La condicin principal que se debe cumplir para que se cumpla un pndulo simple es que el ngulo sea pequeo de modo que se cumpla:

9. Comprob la dependencia de T vs. L? cmo explica la construccin de los relojes de distintos tamaos?Solucin:

El periodo es independiente de la masa pendular, se requiere solamente que la masa tenga dimensiones pequeas. O sea si aumentamos la masa; el periodo no vara .es decir que para construir relojes de pndulos de distintos tamaos teneos que tener en cuenta lo siguiente:

*si aumentamos la longitud, el periodo aumenta, esto quiere decir que las oscilaciones sern ms lentas.*si cortamos la longitud, el periodo disminuye y las oscilaciones sern ms rpidas y los pndulos simples cumplen

T=2

10. Cuando la longitud del pndulo de un reloj se expande por defecto del calor, Gana o pierde tiempo?Solucin:

Sabemos que la longitud se encuentra de cierta manera proporcional al periodo de un pndulo por tanto si es que la longitud del pndulo aumentase entonces tendra que el periodo tambin aumentara , en consecuencia esto provocara que el nmero de oscilaciones por unidad de tiempo aumente lo cual causara que el reloj se adelantara , es decir que ganara tiempo.

11. Explique el significado de la afirmacin pndulo que vate el segundoSolucin:

De la expresin: t = (tiempo de oscilacin simple)

Resulta que el tiempo de oscilacin depende de la longitud y de la aceleracin de la gravedad.Si en determinado lugar (g = conocido) deseamos construir un pndulo cuyo tiempo de oscilacin sea un segundo, tendremos que modificar su longitud.Ello se logra aplicando la expresin: t =

Luego: t2 =2

t =

De este modo para t=1 seg. se logra un pndulo que bate el segundo.Por ello decimos:

Pndulo que bate el segundo es aquel que cumple una oscilacin simple en un segundo.Para el lugar cuya aceleracin de la gravedad es normal (g = 9.806) la longitud del pndulo que bate el segundo es 0.9936 m, mientras que para el que cumple una oscilacin doble en un segundo ser l = 24.84 cm.

12. Por qu es necesario que la amplitud de oscilacin para cada longitud es siempre menor que un dcimo de la longitud usada?

13. En qu puntos de su oscilacin, el pndulo tiene la mayor velocidad y la mayor aceleracin? Explique.

Solucin: