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PENDULO FISICO SUJETO POR RESORTES

01/2004; 36.

ABSTRACT RESUMEN En este trabajo se presenta un interesante problema de aplicación del péndulo físico, que invo-lucra el momento de inercia y los ejes fijos de rotación. El problema consiste en considerar un péndulo físico pivotado del extremo inferior, y que está sujeto de cada lado por resortes que ti-ran en direcciones opuestas. Uno de los resortes se deja fijo y el otro se va desplazando para es-tudiar su efecto en la frecuencia de oscilación alrededor de su posición de equilibrio. El periodo de las oscilaciones fue medido con la ayuda de un foto sensor. Al estudiar la dependencia del período de la oscilación del péndulo con la posición del resorte que se varía, encontramos una excelente concordancia entre la predicción teórica y las medidas experimentales, con discre-pancias cercanas al dos por ciento. Este trabajo es producto del interés que despierta en los es-tudiantes de los cursos de laboratorio, el incentivarlos a resolver problemas propuestos en los libros de teoría, motivarlos a que los modifiquen y a que realicen el montaje experimental para corroborar la predicción teórica. Por último, es un experimento que puede ser implementado fá-cilmente con los equipos que normalmente se encuentran en los laboratorios de mecánica. INTRODUCCIÓN En los textos de mecánica y los cursos generales de laboratorio de física es usual estudiar el movimiento del péndulo físico. Para ello normalmente se considera una barra oscilante [1] o el péndulo de Kater [2]. La idea del presente trabajo surgió de un problema propuesto en el libro de mecánica de Kleppner y Kolenkow, relacionado con el tema del momentum angular y los ejes fijos de rotación [3]. El ejercicio pide encontrar la frecuencia de oscilación de una varilla de longitud L y masa m, pivoteada de uno de sus extremos. La cual esta sujeta por dos resortes ubicados uno en el punto medio y el otro en el extremo más alejado, como se mue s-tra en la Figura 1. Se puede observar que la fuerza restauradora proviene de los dos resortes, los cuales empujan en diferentes direcciones. El ejercicio anterior se planteo como proyecto final de un laboratorio de mecánica, y se ex-tendió para el caso más general en que uno de los resortes se deja fijo en un punto del péndu-lo y el otro se va desplazando sobre este. Los estudiantes debían encontrar la solución teórica del problema y experimentalmente determinar el cambio en el período de oscilación del péndulo físico alrededor de su posición de equilibrio, cuando se variaba la posición de uno de los resortes.

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    ABSTRACT: This ``simple'' Kater pendulum permits students to easily measure Earth's gravitational field, g~9.8 m/s2, to a few parts in 10,000. Although an inexpensive commercial instrument will be soon available for purchase, enterprising students are capable of building their own pendulum using the information provided.
    The Physics Teacher 01/1999; 37(7).
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    ABSTRACT: 1. Vectors and kinematics - a few mathematical preliminaries; 2. Newton's laws - the foundations of Newtonian mechanics; 3. Momentum; 4. Work and energy; 5. Some mathematical aspects of force and energy; 6. Angular momentum and fixed axis rotation; 7. Rigid body motion and the conservation of angular momentum; 8. Noninertial systems and fictitious forces; 9. Central force motion; 10. The harmonic oscillator; 11. The special theory of relativity; 12. Relativistic kinematics; 13. Relativistic momentum and energy; 14. Four-vectors and relativistic invariance.
    An Introduction to Mechanics, by Daniel Kleppner , Robert J. Kolenkow, Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2010. 05/2010;
  • Física I”, Tomo I. 4ta Edición. R A Serway .

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May 21, 2014