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MOVIMIENTO DE OSCILACIÓN DE UN PÉNDULO
Descripción de las condiciones de la foto En la foto se observa casi media oscilación de un péndulo formado por un hilo casi inextensible y una esfera metálica que empieza a oscilar al soltarla de la mano que la sujeta. En el fondo se ha colocado una cartulina negra con una cuadrícula de 0,10 m de lado. Medidas a realizar sobre la foto Se debe conocer la duración del intervalo de tiempo Dt que hay entre cada dos posiciones. Se deben medir sobre la foto el ancho de esa cuadrícula que llamaremos A. La masa de la esfera m (en Kg) y la aceleración de la gravedad g (9,8 m/s2) serán datos necesarios para calcular después las energías de la esfera. También se medirán las posiciones de la esfera en los sucesivos instantes (n) que llamaremos xn yn. Cálculo de fórmulas Para convertir las distancias de la foto a las distancias reales hay que usar un factor de conversión c:
La velocidad media que posee la esfera en un intervalo de tiempo Dt es:
La altura de la esfera en cada instante (si tomamos como valor cero el del punto más bajo) es:
Según estos valores de velocidad y altura, las energías cinética, potencial y mecánica son :
Si se verificase el principio de conservación de la energía mecánica
podríamos calcular otro valor de la Ecin diferente al anterior, al aplicar esta fórmula entre el instante inicial (sin velocidad y con altura máxima) y otro instante cualquiera:
Con este valor y el mismo valor anterior de Epot se calcula otra Emec teórica
Gráficos Se obtienen dos gráficos. Uno de energías frente al tiempo y otro frente a la altura. En cada uno de ellos se representan el valor experimental y el teórico. Para los valores experimentales se usa un gráfico tipo X-Y de puntos sin unir. Para los valores teóricos se usa un gráfico tipo X-Y de líneas (sin puntos).
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