CLASE DE FISICA GRADO 11° DEL 23 DE MAYO DEL 2024 SEMANA # 14 TEMA: EL PENDULO SIMPLE

 

	ÁREA: FISICA	GRADO: 11°
	DOCENTE: ENAIDO MALDONADO POLO	CORREO: matematica. ceqa@gmail.com
	FECHA: DEL 23 DE MAYO DEL 2024	PERIODO: SEGUNDO
	VALOR: SENTIDO DE PERTENENCIA	FRASE:  "SOMOS CEQUEANISTAS FORMADOS EN VALOR, LLEVAMOS EN LA SANGRE RESPETO EDUCACION"

FECHA: DEL 23 DE MAYO DEL 2024

 GRADO: 11°

TEMA:  EL PENDULO SIMPLE

SUBTEMA:  EL PENDULO SIMPLE

LOGRO. Reconoce las características de un péndulo simple

ACTIVIDAD PREVIA: Exploro mis conocimientos. ¿Qué es un péndulo?. lluvia de ideas

EL PENDULO SIMPLE

Términos clave

Término	Significado
Péndulo simple	Una masa suspendida de una cuerda ligera que puede oscilar cuando se desplaza desde su posición de reposo.

Ecuaciones

Ecuación	Símbolos	Significado en palabras
${�}_{�}=2�\sqrt{{\displaystyle \frac{�}{�}}}$T, start subscript, p, end subscript, equals, 2, pi, square root of, start fraction, l, divided by, g, end fraction, end square root	${�}_{�}$T, start subscript, p, end subscript es el periodo, $�$l es la longitud del péndulo y $�$g es la aceleración debida a la gravedad.	El periodo del péndulo es proporcional a la raíz cuadrada de la longitud del péndulo e inversamente proporcional a la raíz cuadrada de $�$g.

 

Analizar las fuerzas sobre un péndulo simple

Un objeto es un oscilador armónico simple cuando la fuerza de restitución es directamente proporcional al desplazamiento.

Figura 1. Un péndulo simple con longitud $�$l, masa $�$m y ángulo de desplazamiento $�$theta tiene una fuerza de restitución de $-��\sin �$minus, m, g, sine, theta

Para el péndulo en la Figura 1, podemos usar la segunda ley de Newton para escribir la ecuación de las fuerzas sobre el péndulo. La única fuerza responsable del movimiento oscilatorio del péndulo es la componente $�$x del peso, por lo que la fuerza de restitución sobre un péndulo es:

$�=-��\sin �$F, equals, minus, m, g, sine, theta

Para los ángulos menores de $15\mathrm{°}$15, degree, podemos aproximar $\sin �$sine, theta como $�$theta y la fuerza de restitución se simplifica a:

$�\approx -���$F, approximately equals, minus, m, g, theta

Por lo tanto, los péndulos simples son osciladores armónicos simples para ángulos de desplazamiento pequeños.

FORMULA DEL PENDULO SIMPLE

Dónde:

T = Periodo del péndulo en segundos (s)

l = longitud del péndulo en metros (m) (se mide desde el punto donde está suspendido hasta el centro de gravedad del cuerpo pesado que constituye al péndulo)

g = magnitud de la aceleración de la gravedad equivalente a 9.8 m/s^2

Errores conceptuales comunes

A veces las personas piensan que el periodo de un péndulo depende del desplazamiento o de la masa. Aumentar la amplitud significa que se recorre una mayor distancia, pero la fuerza de restitución también se incrementa, lo que aumenta proporcionalmente la aceleración. Esto significa que la masa puede viajar una mayor distancia a una rapidez mayor. Estos atributos se cancelan entre sí, por lo tanto la amplitud no tiene efecto en el periodo. La inercia del péndulo resiste el cambio de dirección, pero también es la fuente de la fuerza de restitución. Como resultado, la masa también se cancela.

EJERCICIO

Problema 1. Determine el periodo de un péndulo y su frecuencia, si su longitud es de 45 cm.

solución.

Problema 2. Encuentre la longitud de un péndulo simple que tiene 2 segundos de periodo.

solución.

Este es uno de los problemas más interesantes por el resultado que vamos a obtener, sin embargo debemos de anotar los datos que tenemos, para ver cuál será nuestro resultado.

ACTIVIDAD EN CASA:

Problema 1. Determine el periodo de un péndulo y su frecuencia, si su longitud es de 75 cm.

Problema 2. Encuentre la longitud de un péndulo simple que tiene 5 segundos de periodo.